Luchtfotografie, techniek om het aardoppervlak of kenmerken van de atmosfeer of hydrosfeer te fotograferen met camera’s aan boord van vliegtuigen, raketten of satellieten en andere ruimtevaartuigen die in een baan om de aarde zijn gebracht.
Voor het in kaart brengen van grondkenmerken worden luchtfoto’s gewoonlijk in overlappende reeksen genomen vanuit een vliegtuig dat een systematisch vluchtpatroon volgt op een vaste hoogte. Op elke foto wordt een gebied afgebeeld dat verscheidene controlepunten omvat, waarvan de locaties worden bepaald door middel van grondonderzoekstechnieken. Een techniek die bekend staat als fotogrammetrie (q.v.), waarbij de overlappende beelden simultaan worden geprojecteerd, maakt het mogelijk contourkaarten of driedimensionale modellen van het gefotografeerde aardoppervlak te maken. Waardevolle gegevens over topografie, geologie, hydrologie, bodem en vegetatie, meteorologie, oceaanstromingen en visbestanden zijn toegankelijk geworden door het gebruik van satelliettechnologie en deskundige interpretatie. Beelden van wolkenpatronen, verkregen door satellieten in een baan om de aarde, zijn waardevol bij weersvoorspellingen. Luchtfotografie heeft ook vitale militaire verkennings- en inlichtingenverzamelingstoepassingen.