Astrofotoğrafçılık (Gökyüzü fotoğrafçılığı), astronomik cisimlerin, gök olaylarının ve gece gökyüzü alanlarının fotoğraflanmasıdır.
Astronomik bir cisimlin ilk fotoğrafı 1840 yılında John William Draper öncülüğünde orataya çıkmıştır. Draper 1840 yılında Ay'ın çeşitli özelliklerini gösteren ilk Ay fotoğrafını çekmiştir. Astrofotoğrafçılık, Ay, Güneş ve gezegenler gibi genişletilmiş nesnelerin ayrıntılarını kaydedebilmenin yanı sıra, sönük yıldızlar, bulutsular ve galaksiler gibi insan gözüyle görülemeyen nesneleri de yeteneğine sahiptir. Bu, hem film hem de dijital kameralar sayesinde uzun süreli pozlama ile ışık fotonlarının biriktirebilmesi ile yapılır.