Urządzenie umożliwia nałożenie na prawdziwy obraz — widziany przez szkła okularów — obrazu wygenerowanego przez komputer. Dzięki dopasowaniu obu obrazów, Hololens daje złudzenie rzeczywistej obecności wirtualnych osób czy przedmiotów w naszym bezpośrednim otoczeniu.
Jak to może wyglądać? Osoba, z którą rozmawiamy przez wideokomunikator internetowy w rodzaju Skype'a, możemy w okularach widzieć siedzącą obok nas na kanapie. Wykreowany w programie do projektowania przedmiot może leżeć na najprawdziwszym biurku. A postacie z gier mogą chować się za meblami w naszym pokoju. Rozszerzona rzeczywistość różni się od wirtualnej rzeczywistości tym, że pozwala na mieszanie obu światów — prawdziwego i wykreowanego przez komputer. W wirtualnej wszystko jest sztuczne. W rozszerzonej — część jest prawdziwa.
O ile jednak okulary do wirtualnej rzeczywistości są już dziś dość popularne, to podobny sprzęt do rzeczywistości rozszerzonej to nowość. Wymaga to bowiem perfekcyjnej orientacji w przestrzeni, analizowania otoczenia i tworzenia trójwymiarowych obiektów o fotorealistycznej jakości.
Wszystko to sprawia, że Hololens wymagają sporej mocy obliczeniowej. Skrywają — oprócz ekranów — komputer z procesorem Intel i systemem operacyjnym Windows. Mają również wbudowany specjalizowany układ przetwarzający informacje o otoczeniu, położeniu przedmiotów, a także gestach rąk użytkownika. Do okularów Hololens będzie można podłączyć prosty sterownik trzymany w ręku. Umożliwia interakcje z wirtualnymi przedmiotami — taka prostsza forma gestów.
Pierwsza wersja okularów Hololens jest jeszcze eksperymentalna, co podkreśla sam Microsoft. Wersja dla deweloperów ma służyć zapoznaniu programistów z nową technologią i skłonić ich do tworzenia aplikacji wykorzystujących potencjał gadżetu. Microsoft ma już kilka aplikacji na początek: to wspomniany komunikator Skype, wirtualna wycieczka HoloTour po miastach świata, HoloStudio do „produkcji" trójwymiarowych obiektów oraz RoboRaid — gra. Ma być również dostępna druga gra — Young Conker, w której animowane zwierzątka biegają po rzeczywistych meblach.
