מיקרוסקופיה משמשת לרישום מדויק של תהליכים ביולוגיים ופיזיים שונים.
קיימים הבדלים בין צילום רגיל דרך מיקרוסקופ לבין צילום הולוגרפי:
מיקרוסקופ אור "רגיל" ניתן למקד לרמות עומק שונות.
עבור כל מיקוד, הצופה קולט בברור רק חלק קטן משדה הראיה – קטע מהמישור הנמצא בדיוק במוקד העדשה.
בתצלום הולוגרפי נקלט כל שדה הראיה בכל רמות העומק.
כמו כן ניתן לצלם הולוגרמות באמצעות הארה עם לייזר פולסי, ולקלוט על ההולוגרמה תהליכים מהירים תוך כדי התרחשותם. לאחר מכן ניתן לבחון כל הולוגרמה ביסודיות, מכיוון שההולוגרמה מהווה "הקפאה בזמן" של המידע.
