Emulsio on valoherkkä materiaali, jota käytetään kalvon ja valokuvapaperin päällystämiseen, jotta kuvat saadaan näkyviin. Emulsio koostuu valolle herkistä kiteistä, jotka on suspendoitu gelatiiniin, jolloin muodostuu seos, joka voidaan levittää tasaisesti pohjalle, kuten paperille, lasille, selluloidille tai kankaalle. Teknisesti valokuvaemulsio ei ole todellinen emulsio, koska emulsio on kemiallisesti ottaen kahden tai useamman nesteen suspensio, jota ei voida sekoittaa, ja valokuvaemulsio on nesteen ja kiinteän aineen seos.
Perinteisessä mustavalkoisessa valokuvassa emulsio valmistetaan usein hopeahalogenidikiteistä. Kun emulsiolla päällystetty pohja altistetaan valolle, herkille kiteille tapahtuu kemiallinen muutos. Valotuksen jälkeen pohja voidaan kehittää kemikaaleilla, jotka sallivat pimeyden ja valon alueiden ilmestymisen, ja kiinnittää sitten kemikaalilla, joka pysäyttää kehitysprosessin ja jäädyttää pimeyden ja valon tasot tietyssä vaiheessa.
Kalvon tapauksessa emulsiolla päällystettyä pohjaa käytetään negatiivisen, käänteisen kuvan luomiseen kameran näkemästä. Negatiivia voidaan kehittää, korjata ja sen avulla luoda positiivisia tulosteita kuvasta. Nämä positiiviset tulosteet, jotka tunnetaan paremmin nimellä valokuvat, valmistetaan altistamalla emulsiopäällystetty paperi tai muu materiaali negatiivin heijastukselle tai tekemällä kosketusjälkiä, joissa negatiivi asetetaan suoraan valokuvapaperia vasten ja valo käännetään hetkeksi paljastaaksesi paperin. Kontaktitulosteet ovat yleensä korkealaatuisia, koska suurennus ei aiheuta vääristymiä.
Värivalokuvaus vaatii useita emulsiokerroksia, joista jokainen reagoi eri aallonpituuden valoon. On myös mahdollista leikkiä erilaisilla valokuvaemulsioilla ja suodatustekniikoilla luodakseen esimerkiksi infrapunakalvoa, kalvotyyppiä, joka reagoi lämmön allekirjoituksiin valon sijasta.
Valokuvaemulsiossa käytetyt materiaalit ovat erittäin herkkiä, minkä vuoksi kalvo ja valokuvapaperi on säilytettävä täydellisessä pimeydessä myös valotuksen jälkeen, kunnes ne on kehitetty ja kiinnitetty. Yleensä vain lyhyt valotusaika on tarpeen emulsion paljastamiseksi riittävästi, jotta kuva ilmestyy kehitysvaiheessa. Kamerassa valovuotoja, kuten valovuotoja, on hallittava tiukasti, koska ne voivat sameuttaa kalvon ja pilata sen.
Valokuvaajat sekoittivat omat emulsionsa ja levittivät ne varovasti lasivalokuvalevyille, jotka voitiin paljastaa, kehittää, kiinnittää ja sitten käyttää tulosteiden kehittämiseen emulsiopinnoitetulle lasille, tinalle ja muille materiaaleille. Useimmat nykyaikaiset valokuvaajat ostavat mieluummin elokuvia, suurentavaa paperia ja muita tarvikkeita yrityksille, jotka ovat erikoistuneet ruokailuun valokuvaajille, koska emulsio on vaikea käsitellä ja se voi sisältää vaarallisia kemikaaleja.