Биография:
Анатолий Дмитриевич Головня родился в Симферополе. Оператор, теоретик кино, режиссер, педагог.
В 1910 году поступает в херсонскую Первую мужскую гимназию. Живёт с мамой, которая работает машинисткой в земской управе. Платить за учёбу нечем. К счастью, на способного мальчика обратили внимание родители его соученика. С пятого класса Анатолий получает нечто вроде стипендии, — он учился за счёт фонда для остро нуждающихся детей дворянского звания. В конце 1915 — начале 1916 года, не без влияния взрослых, в гимназии создали революционный кружок "Либерта", в котором Головня стал активным участником.
Закончив гимназию, Головня поступает в Херсонский политехнический институт на агрономический факультет. В 1921 году институт преобразовали в Сельскохозяйственный техникум. Желая получить высшее образование, Анатолий оставляет техникум и отправляется в Москву. Он намеревался поступить в Петровскую (ныне Тимирязевскую) сельскохозяйственную академию, на факультет механизации сельского хозяйства, но приём в академию уже был закончен. Случайно прочёл в Известиях" о наборе на факультет киноинженеров Государственного техникума кинематографии (ГТК). Головня решение поступать, чтобы не терять год, а там будет видно. Успешщно сдаёт экзамены и, уже будучи принятым, выясняет, что факультет готовит не киноинженеров, а кинооператоров. Что это такое, никто толком не знает. Головня остаётся в техникуме, с тем чтобы остаться в кино навсегда.
В 1926 году окончил ГТК (ныне ВГИК). Основам киноискусства учился у Л.В. Кулешова, был ассистентом оператора у А. Левицкого .
Совместная работна с Всеволодом Пудовкиным на фильме "Механика головного мозга, переросла в творческую и личную дружбу. Когда в 1953 году Пудовкина не стало, Головня принимает решение ни с кем больше не снимать, уйти целиком в научно-педагогическую деятельность.
В 1927 году А.Д. Головня женился, родилась дочь. На съёмках фильма "Минин и Пожарский" знакомится с кинооператором Тамарой Лобовой, которая в дальнейшем станет женой и соратником.
С 1935 года — руководитель кафедры операторского мастерства ВГИКа.
Один из основоположников отечественной школы операторского мастерства. Лучшая работа в немом кино — съёмки трилогии В.И. Пудовкина «Мать», «Конец Санкт-Петербурга», «Потомок Чингисхана». Первым освоил метод монтажной съёмки, успешно применял крупный план, подсветку глаз, что придавало экранному изображению особую выразительность. Особое место в фильмах Головни занимали пейзажи, контрастные по настроению — лирические и тревожно-напряжённые.
В 1940-е годы обратился к исторической тематике: поставил фильмы: «Суворов», «Адмирал Нахимов». В 1972 году был удостоен почётной премии Венецианского кинофестиваля за совокупность творчества.
Автор книг: «Свет в искусстве оператора» (1945), «Фотокомпозиция» (1962, совместно с Л.П. Дыко), «Мастерство кинооператора» (1965), "Экран — моя палитра", по которым до сих учатся студенты операторского факультета ВГИКа.
Заслуженный деятель искусств РСФСР (1935), доктор искусствоведения (1966).
Герой Социалистического Труда (1980).
Внучка - советский и российский режиссёр-документалист Евгения Головня (1949-2016).

Актерские работы:
  1. Стеклянный глаз - 1928   ... оператор
  2. Кирпичики - 1925 (Мелодрама)

Режисерские работы:
  1. Великие будни - 1931

Написал сценарии:
  1. Карьера Рудди - 1934
  2. Великие будни - 1931

Операторские работы:
  1. Конец Санкт-Петербурга - 1927 (Драма)