L’holographie a débuté dès 1891 avec Gabriel Lippmann , physicien à la Sorbonne, qui élabora la photographie interférentielle. Ses travaux furent récompensés par le prix Nobel de physique en 1908. Entre 1910 et 1920, des découvertes, celles d’ Einstein notamment , laissèrent à penser que stimuler des atomes provoquerait l’émission de radiations.

  Mais ce fut, en 1947 que le principe de l’hologramme fut réellement introduit par le professeur britannique/hongrois Dennis Gabor , qui était alors à l’Imperial College of Science and Technology de l’université de Londres. Il essayait de trouver une manière d’améliorer le pouvoir séparateur du microscope électronique en réduisant l’aberration de sphéricité des objectifs électromagnétiques. Pour plusieurs raisons, le but premier de Gabor ne fut pas atteint, mais il remarqua pour la première fois que si le spectre de diffraction d’un objet et l’information sur les phases pouvaient être enregistrés, l’image d’un objet pouvait être reconstruite par une illumination cohérente du spectre de diffraction enregistré. Dennis Gabor donna le nom de "hologramme" pour sa nouvelle technique, des mots grecs "holos", qui veut dire "entier", et "gramma", qui signifie "message". Le développement de cette technique a été freiné à l’époque car les sources lumineuses disponibles n’étaient pas vraiment cohérentes.

  En 1958, le Russe Youri Denisyuk échafauda le principe d’un hologramme visible en lumière blanche mais il fallut attendre 1960 et l’arrivée du LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation soit en français Lumière Amplifiée par Stimulation d’Emission de Radiation) mis au point par l’Américain Théodore Maiman , source de lumière dite cohérente, pour pouvoir produire les premiers hologrammes.

  En 1960, l’Américain Theodore Maiman mit au point le premier laser pulsé au rubis, qui contrairement aux lasers continus que l’on utilise en holographie, émettent un pulse d’énergie très élevé qui ne dure que quelques nanosecondes. Ceci permet de "geler" le mouvement et permet donc de produire des hologrammes d’événements à haute-vitesse comme une balle sortant d’un fusil ou encore, des êtres vivants.

  En 1962, Emmeth Leith et Juris Upatnieks de l’université du Michigan réalisèrent, grâce à leurs travaux de recherches sur le radar, que l’holographie pourrait être utilisée comme média de visualisation en trois dimensions. Ils lurent en 1962 le rapport de Gabor et décidèrent "en toute curiosité" de recréer la technique de Gabor en utilisant un laser et une géométrie "hors-axe" qu’ils avaient développée pour le radar. Les résultats obtenus furent concluants : ils créèrent le premier hologramme de transmission d’un objet tridimensionnel (un train et un oiseau). Ce type d’hologramme donne des images très claires et d’une grande profondeur mais doivent être éclairés à l’aide d’un laser pour revoir l’image. Leurs travaux ont mené à la standardisation du matériel utilisé pour la fabrication d’hologrammes. Aujourd’hui il y a des milliers de laboratoires qui possèdent le matériel nécessaire. La technique hors-axe développé par Leith et Upatnieks est encore à la base de tous les travaux en holographie.

  Toujours en 1962, Dr Yuri N.Denisyuk de l’Union Soviétique combina l’holographie avec les travaux de photographie en couleur naturelle du gagnant du prix Nobel en 1908 Gabriel Lippmann. Les travaux de Denisyuk débouchèrent en particulier sur la création de l’holographie de réflexion qui permet notamment de voir les hologrammes en lumière blanche.

  Grâce aux découvertes de Maiman en 1960, le premier hologramme d’une personne put être réalisé en 1967, permettant dès lors une application spécialisé de l’holographie : les portraits holographiques pulsés.

  L’année 1968 fut une des années marquantes de l’histoire de l’holographie. En effet, le docteur Stephen A.Benton inventa les hologrammes de transmission visibles en lumière blanche pendant ses travaux de recherche sur la télévision holographique pour les Laboratoires de Recherche de Polaroid. Ce type d’hologramme pouvait être vu en lumière blanche normale, ils créèrent des images de type "arc-en-ciel" utilisant les sept couleurs comprises dans la lumière blanche. La profondeur et la luminosité de ce type d’hologramme attirèrent rapidement l’attention des artistes qui adaptèrent cette technique à leur art et qui rendirent l’holographie encore plus présente auprès du public. L’invention de Benton fut très importante car elle permit la production en masse d’hologrammes qui furent dès lors utilisés abondamment en marketing, en imprimerie et par les banques.

  En 1972, Lloyd Cross développa l’hologramme intégral en combinant l’hologramme de transmission visible en lumière blanche avec la cinématographie conventionnelle pour produire des images en trois dimensions avec mouvement.

  En mars 1980 s’ouvrit à Paris, plateau Beaubourg, un musée de l’holographie, ouverture précédée de peu par le Museum of Holography de New York en 1976.

  Le magazine National Geographic fut le premier à utiliser un hologramme sur sa couverture. La publication de mars 1984 a transporté ainsi près de 11 millions d’hologrammes à travers le monde. Le même magazine réitéra l’expérience en novembre 1985 pour la couverture de son numéro "The Search for Early Man".