全息存储器是一种基于晶体或光聚合物的下一代存储器存储技术，它与许多其他技术竞争未来计算机存储器市场的主导地位。它目前正处于研发阶段，这意味着已经制造了许多成功的原型，但该技术仍在改进中，尚未商业化。预计商业化将在2006年底，届时Optware和Maxwell将分别发布可容纳200 GB和300GB数据的全息多功能光盘的变体。在几年内，成熟的光盘形式有望进入市场。该型号可容纳近4TB（TB）或4000GB，足以容纳8700小时的视频。。

与其他形式的光数据存储一样，全息存储器使用激光对介质中的数据进行编码。然而，全息存储器不是像光盘那样使用一系列凹坑和凹槽来存储数据，而是编码为两个激光器之间的干涉图样。这两个激光器被称为参考光束和信号光束。信号光束保存数据，而参考光束通常保持不变。由于写入光盘会产生全息图，即晶体中的复杂3D图案，因此只需以精确的角度向光盘照射参考光束，即可再次投影原始图像。。

全息存储技术通过利用固有的三维全息图来编码数据，而不是传统的激光束二维读写，从而绕过了传统光学存储技术的局限性。这意味着晶体的整个体积理论上可以用来编码全息存储数据，尽管在实践中这是不可能的。不过，对于光存储技术来说，任何程度的三维度都是一个巨大的优势，足以使全息存储超越DVD和蓝光技术。。

多重全息图可以在同一介质中层叠在一起，这种质量称为多路复用。通过改变参考光束的角度，可以对一幅全新的图像进行编码并随后进行投影。晶体角度的每一个微小变化都会产生一个全新的全息图像，几乎达到晶体自身原子容纳信息的极限。全息存储器是一种与以前不同的技术。