Устройство представляет собой коробку, легко умещающуюся на ладони. Внутри содержится веб-камера, точечная (пинхол) линза, а в качестве источника света выступает небольшой твердотельный лазер. Трехмерное изображение на основе данных веб-камеры восстанавливается в реальном времени на компьютере при помощи свободного ПО.

Принцип голографической микроскопии заключается в том, что свет, проходя сквозь образец, меняет не только свою интенсивность, но и фазу. Совместив такой лазерный луч с референтным, можно получить трехмерную голограмму. Потенциально, голограмма содержит гораздо больше информации об объекте, чем плоское изображение в традиционной микроскопии. Однако, для ее использования требуется предварительная расшифровка.

Голографическая микроскопия имеет несколько преимуществ перед традиционной. Во-первых, она не ограничена глубиной резкости, а во-вторых, может потенциально обойтись без сложной оптики, что и продемонстрировали авторы.

Конкурентом голографической микроскопии является метод птихографии . Он основан на декодировании дифракции в волновом поле и применяется , прежде всего, для электронной микроскопии.