光致聚合物材料的混合物体系一般包括以下成分：单体(Monomer),光敏引发体系（Photoinitiation Systems），粘结剂(Binder)。
单体是光化学次级过程中的主体反应物，被初级活性中火花的单体形成单体自由或离子（阳离子或阴离子），它能与其他单体发生连锁聚合反应，从而导致聚合物链的增长与终止。选择不同的单体体系（包含单体的反应机制，单体的官能团类型结构等），往往会导致不同的聚合物链增长和终止的光化学动力学特性及化学特性，使得在体全息记录过程获得不同的记录灵敏度、动态范围、收缩率等参数。
光敏引发体系是光引发剂和光敏剂的合称，两者都是在光聚合中能起到触发引发聚合的化合物。光引发剂的一般作用机理是：引发剂分子吸收适合波长及强度的光能后，发生光物理过程跃迁至某一激发态，产生初级活性中（自由基或离子）。光敏剂则在吸收光能发生光物理过程跃迁至某一激发态后，发生分析内或分子间能量转移，传递至另一分子（单体或引发剂）而产生初级活性种。光引发剂会随着光物理过程发生漂白，是消耗性的；而光敏剂则仅作为能量转剂，是非消耗性的。光敏引发体系是光化学初级过程的主导成分，选择不同的光敏引发体系可以获得不同的光敏感波长和光引发灵敏度，
在光致聚合物材料配置中，光敏引发剂和单体均匀的分散在由粘结剂构成的成膜树脂中。粘结剂不参与光致聚合过程，但可与材料中的其他成分（包括单体及其生成的聚合物）相混溶，起到调节混合物体系粘度和辅助成膜的作用。粘结剂的折射率与单体有较大区别。通常差值在0.04以上。如粘结剂可以是聚合物，也可以是小分子或低聚物时，粘结剂的空间分布会随着聚合物的浓度的空间变化而改变，在体全息记录过程中，该变化能改变最终获得的折射率调制度。
如图所示，全息存储时物光和参考光的干涉形成了非均匀的空间光场，在光强大的区域，光化学反应快，单体消耗速度快，在光强小的区域，光化学反应慢，单体消耗速度慢，在材料内部形成单体浓度差，单体由暗区域向亮区域扩散，直至均匀分布或耗尽，这样，由于亮区域和暗区域的组分受到调制，因此形成折射率调制的位相型光栅。
聚合过程会引起记录材料的体积变化。根据布拉格选择性，读取光的入射角度或波长要相应调整，才能获得最大衍射效率。这一变化如果不能察觉发现，将会影响读取过程，增加全息存储系统的读取图像的误码率，最终限制全息存储系统的存储密度，配置光致聚合物材料的时候，必须考虑这一问题，在材料的动态范围和收缩性之间寻求平衡。最新研究进展基本解决了体积收缩的问题，可以制作厚度达毫米级的材料盘片。
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