A holografikus memória potenciálisan helyettesítheti a nagy kapacitású technológiát, amelyet jelenleg leginkább a mágneses és optikai adathordozókban használnak . Ezekben (csakúgy, mint a flash adathordozókon) az adatok egy vagy két rétegre kerülnek rögzítésre külön gödrök segítségével . A holografikus memóriában az adatok a teljes memóriatérfogaton rögzíthetők különböző lézeres dőlésszögekkel .
Ezenkívül a hagyományos mágneses vagy optikai memóriától eltérően, ahol egyszerre csak egy gödör adat írható, a holografikus memória több millió egyidejű írási adatfolyamot tesz lehetővé, ami a megfelelő számú alkalommal növeli az írási és olvasási sebességet.