Optinen holografia on erillinen kuvantamistyyppi, jossa lopputulosta kutsutaan usein yksinkertaisesti hologrammiksi. Tämän tyyppisessä kuvantamisessa valo tallennetaan sen tarkan amplitudin ja sen mukaan, kuinka se heijastuu kuvatusta kohteesta. Optisessa holografiassa valmis tulos esitetään kolmiulotteisena (3D) kuvana.
Holografisia kuvia käytetään usein tiedetutkimuksessa, museonäyttelyissä ja erilaisissa opetusympäristöissä. Tutkijat ovat myös harkinneet sen käyttöä röntgentekniikassa. Käytännöllisempien käyttöjensä lisäksi optista holografiaa käytetään usein myös viihdepaikoissa, kuten näyttämöesityksissä, yhteisömessuilla ja huvipuistoissa. Kun tämä kuvantamistiede alkoi kehittyä 1940-luvun lopulla ja saavutti lähes täydellisyyden 1960-luvulla, hologrammeja voidaan nyt luoda moniin eri käyttötarkoituksiin. Tällaisia käyttötarkoituksia ovat pienet holografiset kuvat tai sinetit, joita käytetään parantamaan asiakirjojen turvallisuutta, suunnitteluesityksessä käytettävät kuvat, tieteessä ja tekniikassa käytettävät holografiset näytökset sekä kolmiulotteiset kuvat, joita käytetään yksinomaan viihdetarkoituksiin.
Optista holografiaa luotaessa on tarpeen jakaa laservalo siten, että muodostuu kaksi erillistä valonsädettä. Erikoislaitteiden ja kalvon avulla yhtä sädettä käytetään valaisemaan kohdetta, kun taas toista sädettä käytetään viittaamaan kohteeseen. Kun nämä kaksi yhdistetään uudelleen, muodostuu hologrammi, joka näkyy kolmiulotteisena kuvana.
Sen jälkeen, kun Dennis Gabor loi vuonna 1948, holografia on synnyttänyt useita erilaisia holografisia kuvantamistyyppejä. Se vastaa jopa ei-optisen tyyppisestä tunnetusta akustisesta holografiasta, joka sisältää ääniaaltojen tallentamisen ja rekonstruoinnin. Kaikki holografiatyypit perustuvat interferogrammiin, joka on valoaaltojen tahallinen häiriö, joka tuottaa vaaleita ja tummia kuvioita, kun ne erotetaan toisistaan.
Optisella holografialla on merkittäviä tieteellisiä, opetus- ja viihdekäyttöjä, mutta tutkijat jatkavat sen käytännön sovellusten tutkimista. Yksi tällainen käyttö sisältää optisten holografiatekniikoiden käyttämisen esineiden ja pintojen vikojen havaitsemiseksi. Esimerkiksi puolustusrakenteiden, kuten lentokoneiden, rakettien ja sukellusveneiden, epämuodostumat ja muut puutteet eivät välttämättä näy paljaalla silmällä. Optisen holografian avulla insinöörit pystyvät kuitenkin paikantamaan vaurioituneet instrumentit ja osat. Sitä käytetään yhä useammin myös kaupallisessa ilmailuteollisuudessa lentokoneiden ajoneuvojen tarkastamiseen sen määrittämiseksi, onko lentokoneen missään osassa näkymättömiä halkeamia ja muita vaurioita.