עיבוד מידע בשיטות אופטיות מאפשר השוואת רישומים השונים זה מזה בפרטים מסוימים אותם מעוניינים לחלץ.
לצורך השימוש בהולוגרמות לעיבוד תמונה, ניתן להשתמש בתמונה עצמה ללא צורך להופכה למידע דיגיטלי הניתן לעיבוד במחשב.
במחשב האופטי העתידי, יבוצעו גם החישובים המסובכים של עיבוד תמונות, וגם איחסון המידע תוך שימוש באמצעים הולוגרפיים.
העיקרון הפיזיקלי של עיבוד אופטי הוא שרכיבים אופטיים מבצעים טרנספורמציה על הגל העובר דרכם.
ניתן ליצור הולוגרמות המהוות "מסנן אופטי" המעביר דרכו רק אלומת קרינה המקיימת תנאים מסוימים.
לדוגמא: עדשה מבצעת טרנספורם פורייה על האלומה הפוגעת.
