Valokäyrä on kuvaaja tähtien näkyvästä valosta ajan mittaan, jota käytetään määrittämään tähden käyttäytyminen. Valon piirtotekniikka on tärkeä muuttuville tähdille, jotka muuttavat kirkkautta sekä säännöllisesti että arvaamattomasti. Valokäyrillä voidaan myös kuvata binaaritähtien toimintaa, jotka ovat kaksi tähteä, jotka kulkevat toistensa ympäri.
Muuttuvat tähdet voivat muuttaa kirkkautta säännöllisissä kuvioissa tähden pyörimisen tai vuorovaikutuksen vuoksi muiden tähtien kanssa. Muuttuva binääri tapahtuu, koska kaksi tähteä liikkuvat suhteessa toisiinsa, ja yksi voi estää toisen valon liikkuessaan. Näkyvän valon kaaviot tai piirteet voidaan tehdä tähtitieteilijöiden visuaalisista havainnoista tai tietokoneella, jossa käytetään digitaalisia valolaitteita.
Jotkut tähdet voivat näyttää vaihtelevia valokuvioita useiden vuosien ajan, joten hyvän käyrän kehittäminen edellyttää toistuvia havaintoja. Vaikka tähtitieteilijät voivat määrittää eri valon arvoja samalle tähdelle ajan mittaan, valokäyrä voi olla tarkka, koska monet havainnot piirretään yhteen ja lasketaan keskiarvoksi. Monien tähtitieteilijöiden mielestä visuaalisten havaintojen valokäyrät ovat yhtä tarkkoja kuin tietokonemallit.
Binaaritähtien käyttäytymistä voidaan mitata tällä menetelmällä, johtuen vaikutuksesta, jota kutsutaan pimennykseksi. Samalla tavalla kuu voi pimentaa auringon ja estää sen valon maasta katsottuna, yksi binääriparin tähti voi pimentaa toisen. Kun näin tapahtuu, teleskoopin läpi näkyvä valo muuttuu, ja valokäyrää voidaan käyttää mittausten piirtämiseen. Jos pimennyskäyttäytyminen tapahtuu säännöllisin väliajoin ajan mittaan, tietojen perusteella voidaan määrittää kiertoaika tai aika, joka kuluu binaaritähtien kiertymiseen toistensa ympäri.
Toinen valokäyrän käyttö on supernovan havaitseminen, joka on räjähtävä tähti. Tietyt tähdet saavuttavat elämänsä kohdan, kun tähti romahtaa nopeasti painovoimien vaikutuksesta ja räjähtää sitten. Tuloksena on näkyvä valon lisääntyminen suuresti, kun tähden kaasut laajenevat ulospäin suurella nopeudella, ja havaintojen avulla voidaan arvioida tähtikaasujen ulospäin suuntautuva nopeus ja supernovan etäisyys Maasta.
Supernovaräjähdykset on jaettu eri luokkiin sen mukaan, miten räjähdys tapahtuu. Jotkut tähdet himmenevät nopeasti räjähdyksen jälkeen, kun taas toiset saavuttavat tietyn valotason ja pysyvät siellä jonkin aikaa, jota kutsutaan tasangokäyttäytymiseksi. Nämä erot eivät olisi havaittavissa yksittäisten havaintojen avulla, mikä voi tehdä valokäyrän hyödylliseksi luokittelussa. Supernovaluokat luovat myös erilaisia elementtejä räjähdysten aikana tapahtuvista kemiallisista reaktioista, ja käyrät voivat auttaa määrittämään tähden laajenevien kaasujen ja jäljellä olevan ydinmateriaalin kemialliset koostumukset.