Η ολογραφική οθόνη είναι ένα είδος τρισδιάστατης απεικόνισης, αλλά σε αντίθεση με τα τρισδιάστατα εφέ που επιτυγχάνονται με τις παραδοσιακές τρισδιάστατες τεχνολογίες, ενσωματώνει ένα πραγματικό στοιχείο παράλλαξης. Αυτό σημαίνει ότι ο θεατής μπορεί να κινηθεί γύρω από την εικόνα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και η εικόνα διατηρεί την ακεραιότητά της. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί με δύο τρόπους. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μιας ολογραφικής εικόνας σε μια επίπεδη επιφάνεια οθόνης που δεν υπάρχει στην πραγματικότητα σε τρισδιάστατη, αλλά φαίνεται ότι, χωρίς ειδικά γυαλιά ή άλλα βοηθήματα προβολής. Μια δεύτερη εφαρμογή είναι η δημιουργία μιας εικονικής εικόνας στο χώρο που καταλαμβάνει πραγματικά τρεις διαστάσεις και μπορεί να προβληθεί από οποιαδήποτε κατεύθυνση σαν να ήταν ένα πραγματικό φυσικό αντικείμενο.
Η τεχνολογία επίπεδης ολογραφικής απεικόνισης δεν είναι νέα και χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες για να δημιουργήσει την ψευδαίσθηση των τρισδιάστατων εικόνων σε επίπεδες επιφάνειες. Όπως όλες οι ολογραφικές οθόνες, μια τέτοια εικόνα δεν απαιτεί ειδικά γυαλιά ή άλλο ειδικό εξοπλισμό για προβολή. Εμφανίζεται ως τρισδιάστατη εικόνα που φαίνεται να περιστρέφεται στο χώρο καθώς αλλάζει η προοπτική του θεατή. Οι πιο προηγμένες εκδόσεις αυτών των οθονών είναι σε θέση να απεικονίζουν τρισδιάστατες εκδόσεις εναέριων χαρτών που βρίσκονται συνήθως στο Διαδίκτυο. Όταν τοποθετούνται σε μια επιφάνεια και φωτίζονται, τα αντικείμενα και τα κτίρια φαίνεται να έχουν πραγματική υπόσταση και ο θεατής μπορεί να κινηθεί γύρω από την περίμετρο της εικόνας. Τα αντικείμενα και οι εικόνες διατηρούν την προοπτική τους ανεξάρτητα από τη γωνία ή την κατεύθυνση θέασης.
Οι νέες εξελίξεις στην τεχνολογία κατέστησαν δυνατή την αληθινή τρισδιάστατη ολογραφική οθόνη. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί ειδικούς περιστρεφόμενους καθρέφτες και προβολείς λέιζερ για να δημιουργήσει μια εικόνα που καταλαμβάνει χώρο σε τρεις διαστάσεις, αλλά δεν έχει φυσική ουσία. Ένας θεατής μιας τέτοιας οθόνης μπορεί να κινηθεί γύρω από το αντικείμενο προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και το αντικείμενο θα διατηρήσει την ακεραιότητά του ακριβώς όπως θα έκανε ένα πραγματικό αντικείμενο. Για παράδειγμα, μια ολογραφική απεικόνιση ενός μήλου μπορεί να προβληθεί ακριβώς με τον ίδιο τρόπο όπως ένα πραγματικό μήλο σε ένα βάθρο. Η αλλαγή της προοπτικής θέασης προς οποιαδήποτε κατεύθυνση θα έχει ως αποτέλεσμα οπτικά την αντίληψη της εικόνας με τον ίδιο ακριβώς τρόπο σαν να ήταν πραγματικό αντικείμενο.
Η έρευνα συνεχίζεται και για τις δύο εκδόσεις αυτής της τεχνολογίας. Το 2011, ερευνητές στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) ανέπτυξαν επίσης ένα πρώιμο πρωτότυπο για μια τρισδιάστατη ολογραφική οθόνη τηλεόρασης. Αυτό θα ενσωματώσει τις υπάρχουσες τεχνολογίες τηλεόρασης για να επιτρέψει την τρισδιάστατη τηλεόραση που επιδεικνύει πραγματική ακεραιότητα εικόνας και δεν απαιτεί ειδικά γυαλιά. Καθώς ο θεατής αλλάζει τη θέση του σε σχέση με την οθόνη, η ολογραφική οθόνη φαίνεται να διατηρεί το σχήμα και το βάθος της, σε αντίθεση με τις τρέχουσες τρισδιάστατες τηλεοπτικές εικόνες, οι οποίες γρήγορα παραμορφώνονται και χάνουν την ικανότητά τους να απεικονίζουν με ακρίβεια τρεις διαστάσεις όταν η οπτική γωνία του θεατή κινείται πέρα από μια κρίσιμη γωνία .