Holografinė atmintis yra kristalų arba fotopolimerų pagrindu sukurta naujos kartos atminties saugojimo technologija, konkuruojanti su daugeliu kitų dėl dominavimo ateities kompiuterių atminties rinkoje. Šiuo metu ji yra tyrimų ir plėtros stadijoje, o tai reiškia, kad buvo sukurta daug sėkmingų prototipų, tačiau technologija vis dar tobulinama ir dar nebuvo komercializuota. Tikimasi, kad 2006 m. pabaigoje bus išleista į rinką, kai „Optware“ ir „Maxwell“ išleis „Holographic Versatile Disc“ variantus, kuriuose gali būti atitinkamai 200 gigabaitų (GB) ir 300 GB duomenų. Tikimasi, kad po kelerių metų rinką pasieks subrendusi disko forma. Šiame modelyje tilps beveik 4 terabaitai (TB) arba 4000 GB, kurių užteks 8,700 valandų vaizdo įrašų.
Kaip ir kitos optinių duomenų saugojimo formos, holografinė atmintis naudoja lazerius duomenims koduoti terpėje. Tačiau užuot naudoję daugybę duobių ir griovelių duomenims saugoti, kaip kompaktiniame diske, holografinė atmintis yra užkoduota kaip dviejų lazerių trukdžių modelis. Šie du lazeriai vadinami atskaitos pluoštu ir signalo pluoštu. Signalo pluoštas saugo duomenis, o atskaitos spindulys paprastai išlieka pastovus. Kadangi rašant į diską kristale sukuriama holograma, sudėtingas 3D raštas, tereikia į diską nukreipti atskaitos spindulį tiksliu kampu, kad pradinis vaizdas vėl būtų projektuojamas.
Holografinės atminties technologija apeina įprastų optinės atminties saugojimo technologijų apribojimus, naudodama trimatę holografiją duomenims koduoti, o ne įprastą 2D skaitymą ir rašymą lazerio spinduliu. Tai reiškia, kad visas kristalo tūris teoriškai gali būti naudojamas holografinės atminties duomenims koduoti, nors praktiškai tai neįmanoma. Vis dėlto, bet koks trimatis laipsnis yra didelis optinės atminties saugojimo technologijos pranašumas, kurio pakanka, kad holografinė atmintis būtų gerokai pranašesnė už DVD ir „Blu-Ray“ technologijas.
Kelios hologramos gali būti dedamos viena ant kitos toje pačioje terpėje, o tai vadinama multipleksavimu. Pakeitus atskaitos pluošto kampą, galima užkoduoti ir vėliau suprojektuoti visiškai naują vaizdą. Kiekvienas mažas kristalo kampo pokytis gali sukelti visiškai naują holografinį vaizdą, beveik iki paties kristalo atomų ribos, kad būtų galima laikyti informaciją. Holografinė atmintis yra technologija, kuri savo natūra skiriasi nuo ankstesnės.