Det første fotografiet av et himmellegeme (månen) ble tatt i 1840, men det var ikke før sent på 1800-tallet at fremskritt i teknologien gjorde detaljert stjernefotografering mulig. Ved siden av å være i stand til å registrere detaljer ved legemer slik som månen, sola og planeter, har astrofotografi muligheten til å avbilde objekter som er usynlige for det menneskelige øye slik som svake stjerner, stjernetåker og galakser. Dette gjøres ved langtidseksponering siden både kameraer med film og digitale kameraer kan akkumulere lys over disse lange periodene.