Аэрофотосъёмка, фотографирование земной поверхности с воздуха специальным фотоаппаратом (аэрофотоаппаратом, АФА), смонтированным на подвижном носителе (например, на самолёте, вертолёте, дирижабле). Широко применяется для картографирования, разведки местности (исследования природных ресурсов), экологического контроля, в археологии и др. Обычно аэрофотосъёмку выполняют однообъективным АФА для покадровой фоторегистрации, который отличается от обычного фотоаппарата максимально полной автоматизацией съёмочного процесса, применением дистанционного управления и контроля, большим форматом кадра. Аэрофотосъёмку осуществляют по определённому направлению (маршрутная аэрофотосъёмка) или по площади (площадная аэрофотосъёмка); диапазон длин волн от 380 до 1300 нм. На качество получаемых фотоснимков (помимо несовершенства съёмочной аппаратуры) оказывают влияние такие факторы, как рассеяние света в атмосфере, турбулентность атмосферы, термобарические условия, смещение оптического изображения относительно фотослоя в процессе экспонирования. Для уменьшения смещения изображения аэрофотосъёмку выполняют с минимальными по длительности выдержками, а также используют оптическую или механическую компенсацию. При использовании оптических (зеркальных или клиновых) компенсаторов оптическое изображение смещается на фотослое в направлении, противоположном движению самолёта или другого носителя. При механической компенсации фотоплёнку перемещают в направлении смещения оптического изображения со скоростью, близкой к скорости носителя; экспонирование осуществляется через узкую щель, поэтому такие АФА называются щелевыми.

Различают плановую и перспективную аэрофотосъёмку. При плановой аэрофотосъёмке (наиболее распространена) оптическая ось фотообъектива перпендикулярна земной поверхности (при этом АФА занимает горизонтальное положение). Для сохранения положения АФА неизменным в течение всего времени съёмки его стабилизируют при помощи гироскопических устройств. Перспективная аэрофотосъёмка осуществляется при наклонных (по отношению к земной поверхности) положениях оптической оси. Такая аэрофотосъёмка используется в основном для получения обзорно-поисковой информации. Незначительные перспективные искажения изображения на аэрофотоснимке исправляют посредством специальных приборов – фототрансформаторов. Аэрофотоснимки подвергают дешифрованию (распознаванию зафиксированных на них объектов) или фотограмметрической обработке. Для лучшего распознавания наземных объектов аэрофотосъёмку нередко выполняют с помощью многообъективных АФА в различных участках оптического спектра (спектрозональная аэрофотосъёмка). Для получения фотосхемы местности при съёмке обеспечивают взаимное перекрытие изображаемых участков на соседних фотоснимках. При перекрытии свыше 60 % соседние фотоснимки образуют так называемые стереопары, позволяющие наблюдать стереоскопическое изображение местности. Для расширения полосы фоторегистрации используется панорамная аэрофотосъёмка. Прямое панорамирование обеспечивается покачиванием объектива (или всего АФА) в плоскости, перпендикулярной направлению полёта; косвенное панорамирование – с помощью призменных или зеркальных систем, располагаемых перед объективом АФА. Масштаб фотоснимков m зависит от высоты фотографирования H и фокусного расстояния объектива f: m=f/H; соответственно различают крупномасштабные, среднемасштабные и мелкомасштабные (высотные) снимки.