Η ολογραφική μνήμη είναι μια τεχνολογία αποθήκευσης μνήμης επόμενης γενιάς που βασίζεται σε κρύσταλλο ή φωτοπολυμερή που ανταγωνίζεται πολλές άλλες για την κυριαρχία στη μελλοντική αγορά μνήμης υπολογιστών. Αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε στάδιο έρευνας και ανάπτυξης, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν κατασκευαστεί πολλά επιτυχημένα πρωτότυπα, αλλά η τεχνολογία εξακολουθεί να βελτιώνεται και δεν έχει ακόμη εμπορευματοποιηθεί. Η εμπορευματοποίηση αναμένεται στα τέλη του 2006, όταν τόσο η Optware όσο και η Maxwell θα κυκλοφορήσουν παραλλαγές του Holographic Versatile Disc που μπορούν να περιέχουν 200 gigabyte (GB) και 300 GB δεδομένων, αντίστοιχα. Σε λίγα χρόνια αναμένεται να φτάσει στην αγορά η ώριμη μορφή του δίσκου. Αυτό το μοντέλο χωράει σχεδόν 4 terabyte (TB) ή 4000 GB, αρκετά για να περιέχει 8,700 ώρες βίντεο.
Όπως και άλλες μορφές αποθήκευσης οπτικών δεδομένων, η ολογραφική μνήμη χρησιμοποιεί λέιζερ για την κωδικοποίηση δεδομένων στο μέσο. Ωστόσο, αντί να χρησιμοποιείται μια σειρά από κοιλώματα και αυλακώσεις για την αποθήκευση δεδομένων, όπως σε ένα συμπαγή δίσκο, η ολογραφική μνήμη κωδικοποιείται ως μοτίβο παρεμβολής μεταξύ δύο λέιζερ. Αυτά τα δύο λέιζερ αναφέρονται ως δέσμη αναφοράς και δέσμη σήματος. Η δέσμη σήματος συγκρατεί τα δεδομένα, ενώ η δέσμη αναφοράς συνήθως παραμένει σταθερή. Επειδή η εγγραφή στο δίσκο δημιουργεί ένα ολόγραμμα, ένα σύνθετο τρισδιάστατο μοτίβο στον κρύσταλλο, το μόνο που χρειάζεται είναι να λάμψει μια δέσμη αναφοράς στο δίσκο σε μια ακριβή γωνία για να προβληθεί ξανά η αρχική εικόνα.
Η τεχνολογία ολογραφικής μνήμης παρακάμπτει τους περιορισμούς στις συμβατικές τεχνολογίες αποθήκευσης οπτικής μνήμης χρησιμοποιώντας εγγενώς τρισδιάστατη ολογραφία για την κωδικοποίηση δεδομένων, αντί της συμβατικής 2D ανάγνωσης και εγγραφής με δέσμη λέιζερ. Αυτό σημαίνει ότι ολόκληρος ο όγκος του κρυστάλλου μπορεί θεωρητικά να χρησιμοποιηθεί για την κωδικοποίηση δεδομένων ολογραφικής μνήμης, αν και στην πράξη αυτό δεν είναι δυνατό. Ωστόσο, οποιοσδήποτε βαθμός τρισδιάστασης είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα για μια τεχνολογία αποθήκευσης οπτικής μνήμης, αρκεί για να θέσει τα άλματα και τα όρια της ολογραφικής μνήμης πάνω από την τεχνολογία DVD και Blu-Ray.
Πολλά ολογράμματα μπορούν να τοποθετηθούν το ένα πάνω στο άλλο στο ίδιο μέσο, μια ποιότητα γνωστή ως πολυπλεξία. Με την αλλαγή της γωνίας της δέσμης αναφοράς, μια εντελώς νέα εικόνα μπορεί να κωδικοποιηθεί και στη συνέχεια να προβληθεί. Κάθε μικροσκοπική αλλαγή στη γωνία του κρυστάλλου μπορεί να οδηγήσει σε μια εντελώς νέα ανασυσταθείσα ολογραφική εικόνα, σχεδόν μέχρι το όριο των ατόμων του ίδιου του κρυστάλλου για να περιέχει πληροφορίες. Η ολογραφική μνήμη είναι μια τεχνολογία που είναι διαφορετική σε είδος από ό,τι προηγήθηκε.