קוהרנטיות זמנית (Temporal Coherence) של אור, פירושה שלאור יש אורך גל אחד (או תדירות אחת) – תכונת המונוכרומטיות (שהוזכרה בפרק 1).

לגל יש קוהרנטיות זמנית מלאה היא כאשר פאזת (מופע) הגל ברגע מסוים לאורך הגל המתקדם, זהה לפאזת הגל לאחר שהתקדם מרחק L, בזמן L/c, עבור כל L.

פירוש הדבר הוא שבפרק זמן מסוים (delta t) הגל התקדם מרחק של: (c*(delta t. במהלך ההתקדמות, הגל שמר על צורתו זהה לצורתו המקורית.

תכונת הקוהרנטיות הזמנית נובעת מהמונוכרומטיות של קרינת הלייזר.

ככל שרוחב הקו של קרינת הלייזר צר יותר, הקוהרנטיות הזמנית שלו טובה יותר.

הקוהרנטיות הזמנית של הקרינה מהווה מידה ליכולת הקרינה ליצור תופעת התאבכות, כתוצאה מהפרשי הדרכים בין אלומות הקרינה.

לכן הקוהרנטיות הזמנית היא הקובעת ביישומי התאבכות כגון הולוגרפיה.