Undereksponering er en utilstrekkelig belysning av et fotografisk materiale. Det gir tynne (lyse) negativer og tette (mørke) diapositiver, noe som i begge tilfeller resulterer i en kvalitetsforringelse av opptaket dersom man senere foretar standard fremkalling.

Digitale kameraer har innstillingsmuligheter som gjør det mulig å få undereksponerte opptak, og bildebehandlingsprogrammer kan hente ut detaljer fra nesten svarte områder i et digitalt negativ.

Bevisst bruk av undereksponering kalles gjerne low key-fotografering.