変光星の光度の時間変化を表す曲線（光度曲線を参照）。変光星の中でも特に、食連星とセファイドなどの脈動変光星の研究で、光度曲線が重要な役割を果たす。
食連星（食変光星）の光度曲線は一般に連星の公転周期の位相を横軸に取って表す。光度曲線には、明るい星が暗い星に隠される主極小と暗い星が明るい星に隠される副極小がある。食連星は光度曲線のタイプで分類されており、光度曲線の解析から、主星と伴星の質量比、両星の間隔を単位とする両星の半径、交点軌道面の傾斜角、両星の表面温度の比などが求められる。
セファイドの光度曲線は青いバンドでは振幅が大きく特徴的な「のこぎりの刃」のような非対称形をしているが、赤い近赤外バンドに行くにつれて振幅が小さくなり非対称性が薄れてくる。天の川銀河以外の銀河でのセファイドの探査には振幅の大きな青いバンドでの観測が有利だが、セファイドの周期-光度関係では1周期の平均光度を用いるので、それが正確に測りやすい振幅の小さな近赤外のバンドでの観測が有利である。