Представлены теоретические модели формирования многослойных неоднородных голографических дифракционных структур в фотополимеризующихся композициях, содержащих нематические жидкие кристаллы, и дифракции света на них. Приведены результаты численного моделирования кинетики формирования амплитуды первой гармоники показателя преломления для каждого слоя с учетом фотоиндуцированного оптического поглощения материала. На основе результатов численного моделирования показано, что вид профиля для каждой из решеток может трансформироваться во время записи и быть неоднородным по глубине, что может приводить к искажению селективного отклика таких структур. Оптимизация состава для каждого слоя может позволить формировать более однородные профили решеток, тем самым снизив искажения дифракционных характеристик, а применение внешнего электрического поля для каждого дифракционного слоя позволит управлять видом селективного отклика.