根據全息術原理製成的光學元件，主要指：立體透鏡、全息光柵、全息濾光片、全息掃描器等。它的主要特點是：①全息光學元件是一種薄膜系統，所以具有重量輕的優點；②由於多個全息圖可以記錄在同一張底片上，所以可以得到空間重疊的全息光學元件；③它的成像特性隨波長而變，所以有很大的色差；④由於它是衍射光學元件，所以不能同時得到大視場和大出射光瞳；⑤不能單獨提供一個系統的功用，比如望遠鏡全息圖不能提供角放大率。
由以上的特點可以看出全息光光學元件的優點和缺點，同時可以知道它不能完全代替一般的光學無件，隻能與其同時用於光學系統中。通常全息光學元件用於單色光或窄光譜帶的情況下較為優越。
全息透鏡 一般是用兩球面波或一平面波與一球面波相幹疊加而制得全息圖。全息透鏡也有同軸與離軸兩種類型，能起到透鏡的作用，實際上是菲涅耳波帶片或變形瞭的菲涅耳波帶片（見菲涅耳衍射）。有像差，產生的原因是記錄媒質處理前後的形變、再現時的波長的改變及復位精度等。全息透鏡也可以用計算機法制作。
全息光柵 是由兩平面波相幹疊加而得到的全息圖。目前不僅制出瞭平面光柵而且還制出瞭凹光柵和集光光柵。由於全息光柵也可以用兩球面波來制得，這樣得到的光柵還具有自聚集能力，用它來制造單色儀可以省去準直鏡和會聚鏡。
全息濾光片 兩平面波夾角接近180°且都垂於記錄表面這樣得到的全息圖就是全息濾光片。其條紋間隔為 λ/2。使用時當入射光是復色光時，隻有滿足佈喇格衍射角條件的某波長的光才能衍射再現出來，從而起到濾光片的作用。其波長半寬度較幹涉濾光片窄得多。
全息掃描器 是由照相法得到但大多數情況都是由計算機產生的全息圖。通常是把一記錄媒質分割成若幹等分，每一小部分都是按所需要的兩束相幹光疊加而得到的全息圖。再現時用一束已知的光照射全息圖，同時按一定規律移動這個全息圖，就會在預定的位置得到再現光，而且隨著全息圖的移動，再現光的方向不斷改變著，所以也把它叫作全息光偏折器。