Valokäyrä on tähtitieteessä fotometristen mittausten avulla saatu käyrä kohteen kirkkauden muutoksista ajan kuluessa. Valokäyrästä voidaan usein päätellä monia kohteen ominaisuuksia.

Havaitsemalla jonkin kohteen kirkkautta peräkkäisinä ajanhetkinä saadaan havaintopisteitä aika-kirkkaus -koordinaatistossa. Näihin datapisteisiin sovitetaan jonkinlainen käyrä, jota kutsutaan kohteen valokäyräksi. Valokäyriä voidaan tehdä erilaisista kohteista, tyypillisimpiä ovat muuttuvat tähdet, kaksoistähdet ja asteroidit. Myös eksoplaneettoja on löydetty keskustähden valokäyrän avulla, sillä planeetan kulkiessa tähden editse tähti himmenee hiukan.

Valokäyrän muodon perusteella voidaan päätellä havaitun kohteen ominaisuuksia. Muuttuvien tähtien tapauksessa valokäyrän perusteella voidaan määrittää mistä tähden kirkkauden muuttuminen johtuu. Eri ilmiöt tähdissä aiheuttavat eri muotoisia valokäyriä. Asteroidien tapauksessa valokäyrän perusteella voidaan määrittää asteroidin muotoa ja pyörimisliikettä.

Havaintoajat ovat erilaisia eri kohteille. Jos kohteen kirkkaus muuttuu hyvin nopeasti (esimerkiksi pyörivä asteroidi), täytyy kohteesta ottaa tiheästi mittauksia, mikä myös vaatii lyhyttä valotusaikaa ja siten onnistuu vain kirkkailla kohteilla. Jos muutokset ovat hitaita (kuten monissa muuttuvissa tähdissä), riittää mittausten tekeminen esimerkiksi kerran vuorokaudessa, jolloin voidaan myös käyttää pitempää valotusaikaa ja havaita himmeämpiä kohteita.