Fotometri, gök cisimlerinden gelen ışığın yoğunluğunun ölçülmesidir. Astronomideki en eski tekniklerden biridir. Teleskoplardan önce bile, astronomlar yıldızların parlaklığını gözle tahmin ederlerdi. Günümüzde fotometri, ışığı olağanüstü bir hassasiyetle ölçmek için hassas dedektörler ve filtreler kullanmaktadır.

Teknik prensipte basittir. Bir teleskobu bir cisme doğrultun. Dedektöre ulaşan ışık miktarını ölçün. Bunu bilinen parlaklığa sahip standart bir yıldızla karşılaştırın. Dalga boyları boyunca parlaklık spektrumu elde etmek için farklı filtreler kullanarak işlemi tekrarlayın. Sonuç, cismin rengini ve enerji çıkışını tanımlayan bir dizi büyüklük veya akı değeridir.

Fotometri birçok amaç için kullanılır. Değişken yıldızları izler, süpernovaların ışık eğrilerini ölçer, geçiş yapan ötegezegenleri tespit eder ve kuasarların parlaklığını izler. Ayrıca yıldızları renklerine göre sınıflandırmak için de kullanılır; renk, sıcaklıkla ilişkilidir. Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması ve Kepler görevi, büyük ölçekli fotometrik araştırmalara örnek teşkil eder.

Modern fotometri otomatikleştirilmiştir. Robotik teleskoplar gecede binlerce nesneyi gözlemler ve yazılım süreçleri verileri işler. Zorluk artık foton toplamak değil, veri selini anlamlandırmaktır.