空中成像技術主要基於以下幾種原理：
光場重構原理。這種技術使用一種特殊的平板透鏡（如DCT-plate），通過微觀結構使光線產生「負折射」現象，從而將發散的光線在空中重新匯聚，形成不需要介質承載的實像。
雷射在空氣中的投影。利用雷射在空氣中形成折射層，產生三維圖像效果。
海市蜃樓效應。通過在空氣中產生微粒和一層薄水霧牆，結合投影設備，形成虛幻立體的影像。
視覺暫留現象。利用人眼在觀察事物時，景物消失後影像會在視網膜上保留一段時間的現象，通過快速變換的LED燈組在空氣中形成圖像。
複合稜鏡技術。通過設計光學材料的結構，形成由微型光學稜鏡組成的複合稜鏡，改變光線的傳播路徑並在指定空間內形成圖像。
這些技術結合了光學、電子學和計算機科學等多個領域的知識，為空中成像提供了多種實現方式。