區別于傳統戴3D眼鏡，裸眼3D全息投影是通過在照相膠片上記錄光波的振幅和相位分布實現投影畫面展示立體化的技術，全息技術通過記錄被攝物體透射的光波中的信息來實現立體的視覺效果，裸眼3D全息投影的發展則讓人們擺脫3D眼鏡的局限，裸眼3D投影實現的其過程主要分兩步：

第一步，通過拍攝利用光的干涉原理記錄物體光波振幅相位信息，在激光的輻照下被攝物體形成漫反射的光束，激光束的另一部分用作參考光束以照射全息圖，全息圖與物鏡光束重疊并且彼此干涉。 物體光波上每個點的振幅和相位被轉換為在空間中變化的光波強度。 通過使用干涉條紋之間的間隔和對比度來記錄對象空間的所有信息，負條紋的干涉條紋將通過顯影，定影和其他程序進行處理，以形成“諾利德”全息圖，簡稱全息圖；

第二步則是通過衍射原理來再現物體的光波信息，形成立體效果。在第一步中形成的全息圖就像一個復雜的光柵。 在相干激光的照射下，線性記錄的正弦全息圖的衍射光波可以產生兩個圖像，即原始圖像和共軛圖像，它們在疊加后具有真實的視覺效果。 這是3D全息投影技術的原理。

常見的3D全息分為180°，270°和360°。 180°適合單面顯示，一般用于3D成像面積大的舞臺全息投影，可以達到互動效果； 360°可以在空中向真實場景中投射圖像，形成垂直深度，觀眾可以360°全方位觀看。 3D全息投影技術的出現，不但解決了3D投影技術必須戴眼鏡觀看的問題，而且也彌補了全息投影技術不能全方位的缺點。

裸眼3D全息投影技術在不斷發展，推陳出新，將會為人們的生活帶來不一樣的改變。