L'astrofotografia, o astrofoto, és un tipus especialitzat de fotografia que consisteix en la captació d'imatges dels cossos celestes, de vegades amb unes tècniques i un material específic. L'ús de la fotografia dins l'astronomia presenta una sèrie d'avantatges en relació a l'observació directa, ja que a l'emulsió fotogràfica, exposada durant un temps prou llarg, també queden recollides radiacions visibles d'intensitat massa feble per poder ser percebudes per l'ull humà, fins i tot amb l'ajuda de potents telescopis.
A més l'ús d'emulsions particularment sensibles permet l'estudi dels cossos celestes que emeten radiacions compreses en zones de l'espectre lluminosos a les quals l'ull humà no és sensible. Sovint, també es fan servir sistemes digitals, basats en detectors CCD o sensors CMOS, refredats a temperatures molt baixes per disminuir el soroll electrònic. Gràcies a l'ús de filtres interferencials, també és possible obtenir fotografies només d'algunes línies espectrals, obtenint per tant informacions sobre la composició de la seva font de llum. Per a la pràctica de l'astrofotografia, poden emprar-se càmeres digitals compactes de qualitat i cost accessible, amb diferents qualitats d'òptica i opcions de configuració sobre el temps d'exposició, sensibilitat, obertura i focus, que permeten l'obtenció de bones imatges.