HoloLens使用的传感器是一种高效节能的深度摄像头，具有120°×120°的视野。传感器提供的其他功能包括头部跟踪，视频拍摄，以及声音捕捉。除了高性能的CPU和GPU，HoloLens带有全息处理器（HPU）这一协处理器用于从所述的各种传感器集成数据，并处理诸如空间映射，手势识别和语音识别的任务。