De tweede benadering van driedimensionale data-opslag is het gebruik van holografie. Cruciaal hierbij is het gebruik van twee laserbundels in plaats van één. Bij het schrijven geleidt de ene bundel de andere naar een plek op de juiste diepte in de schijf. Daardoor ontstaat ter plekke een hologram, dat in een zeer specifieke richting licht uitzendt als het bij uitlezen door slechts één bundel beschenen wordt. Omdat bekend is welke laag in welke richting licht uitzendt, valt de juiste reflectie te selecteren.