Holografi (gr. holo = hel eller fuldstændig, graphos = skreven eller budskab) er en avanceret form for fotografi hvor billedet, et såkaldt hologram, viser motivet tredimensionelt. Holografiteknikken bruges til at lave virkeligsnære og virtuelle billeder af genstande. Metoden kan også anvendes til at lagre information optisk.
Hologrammer laves ved at en fotografisk plade bliver belyst med refleksioner fra genstanden som skal affotograferes, og samtidig med laserlys direkte fra hovedlyskilden (referencelyskilden). Samspillet (interferensen) mellem lysbølgerne fra genstanden og fra lyskilden danner et mønster som bliver registreret på filmen. Når filmen bliver fremkaldt og efterfølgende bliver belyst, kan man se dette mønster i form af et tredimensionelt billede. Hvert eneste punkt på hologrammet indeholder information om hele det affotograferede objekt.