Difrakční optické elementy se od klasických odlišují především následujícími charakteristikami: používají se převážně pro monochromatické záření, mají velikou disperzi (jejich vlastnosti silně závisí na vlnové délce i na úhlu dopadající vlny), jejich vlastnosti jsou nezávislé na jejich tvaru, malá hmotnost a tloušťka prvků, mají selektivní chování (mají svou transformační funkci jen pro určité oblasti parametrů - geometrické uspořádání, vlnová délka dopadající vlny apod.), a často jsou schopny kombinovat chování několika prvků (buď najednou nebo postupně).
U difrakčních struktur sledujeme jednak jejich vlastnosti mikrostrukturální (problematika difrakce na pravidelných mřížkách, ze kterých se skládají obecné struktury, fyzikální vlastnosti difrakce a procesy, které ovlivňují přerozdělení energie v jednotlivých difrakčních řádech); vlastnosti makrostrukturální (difrakční struktura je studována vcelku jakožto optický prvek, sledují se jeho schopnost funkční transformace a celkové fázové korekce, včetně optických vad); a výrobně technologického (možnosti a postupy přípravy difrakčních struktur).