Holotomographie ist eine Lasertechnik zur Messung des dreidimensionalen Brechungsindex-Tomogramms einer mikroskopischen Probe, wie biologischer Zellen und Gewebe.
Da der Brechungsindex als intrinsischer Bildkontrast für transparente oder Phasenobjekte dienen kann, ermöglicht die Messung von Brechungsindex-Tomogrammen eine markierungsfreie quantitative Bildgebung mikroskopischer Phasenobjekte. Um das 3-D-Brechungsindex-Tomogramm von Proben zu messen, verwendet die Holotomographie das Prinzip der holographischen Bildgebung und der inversen Streuung. Typischerweise werden mehrere 2D-holographische Bilder einer Probe bei verschiedenen Beleuchtungswinkeln gemessen, wobei das Prinzip der interferometrischen Bildgebung zum Einsatz kommt. Anschließend wird ein 3D-Brechungsindex-Tomogramm der Probe aus diesen mehreren 2D-holographischen Bildern durch inverses Lösen der Lichtstreuung in der Probe rekonstruiert.