膨大な情報を小さな感光性結晶に記録し，立体映像を再生するメモリシステム。ホログラムメモリシステムではデータを，液晶ディスプレイのような空間光変調器上に，２次元のパターン（透明，不透明の微小な千鳥格子状のパターン）として表示する。このパターンにレーザ光を照射し，その透過光をレンズで絞り感光性結晶に照射する。この光が物体光でありデータパターン１ページ分となる。これに交差するように，参照光を結晶に照射すれば，ホログラムが結晶内に記録される。ここで参照光の角度をわずかに（0.1度程度）変えると，別のパターンを同じ場所に記録できる。これを何度も繰り返す。記録したときの角度で参照光だけを照射すれば，任意のページを再生できる。