Suvremena astronomska istraživanja akumulirala su zapanjujuće bogatstvo znanja o svemiru unatoč ekstremnim ograničenjima promatranja i prikupljanja podataka. Astronomi rutinski izvještavaju detaljne informacije o objektima koji su udaljeni trilijune milja. Jedna od bitnih tehnika astronomskih istraživanja uključuje mjerenje elektromagnetskog zračenja i izvođenje detaljnih proračuna za određivanje temperature udaljenih objekata.
Boja svjetlosti koju zrači zvijezda otkriva njezinu temperaturu, a temperatura zvijezde određuje temperaturu obližnjih objekata poput planeta. Svjetlost nastaje kad nabijene atomske čestice titraju i oslobađaju energiju kao čestice svjetlosti, poznate kao fotoni. Budući da temperatura odgovara unutarnjoj energiji objekta, vrući će predmeti emitirati fotone više energije. Energija fotona određuje valnu duljinu ili boju svjetlosti; prema tome, boja svjetlosti koju emitira objekt pokazatelj je temperature. Taj se fenomen, međutim, ne može primijetiti sve dok se objekt ne zagrije izuzetno - oko 3000 stupnjeva Celzijevih (5.432 stupnjeva Fahrenheita) - jer niže temperature zrače u infracrvenom spektru, a ne u vidljivom spektar.
Koncept crnog tijela važan je za mjerenje temperature astronomskih objekata. Crno tijelo je teoretski objekt koji savršeno upija energiju iz svih valnih duljina svjetlosti. Osim toga, na emisiju svjetlosti crnog tijela ne utječe sastav objekta. To znači da crno tijelo zrači svjetlost prema određenom spektru boja koji ovisi isključivo o temperaturi predmeta. Zvijezde nisu idealna crna tijela, ali su dovoljno blizu da omoguće preciznu aproksimaciju temperature na temelju valnih duljina emisije.
Jednostavno vizualno promatranje ne otkriva temperaturu zvijezde jer temperatura određuje vršnu valnu duljinu emisije, a ne jedinu valnu duljinu emisije. Zvijezde se općenito doimaju bjelkasto, jer njihovi emisijski spektri pokrivaju širok raspon valnih duljina, a ljudsko oko mješavinu svih boja tumači kao bijelu svjetlost. Prema tome, astronomi koriste optičke filtre koji izoliraju određene boje, a zatim uspoređuju intenzitet tih izoliranih boja kako bi odredili približni vrh spektra emisije zvijezde.
Teže je odrediti planetarne temperature zbog apsorpcije i emisije Karakteristike planeta možda neće biti na odgovarajući način svojstva apsorpcije i emisije crnaca. Atmosfera i površinski materijali planeta mogu odražavati značajne količine svjetlosti, a dio apsorbirane svjetlosne energije zadržava se efektom staklenika. Prema tome, astronomi procjenjuju temperaturu udaljenog planeta kroz složene izračune koji uzimaju u obzir takve varijable kao što je temperatura Zemlje najbliža zvijezda, udaljenost planete od zvijezde, postotak svjetlosti koja se reflektira, sastav atmosfere i rotacija planeta karakteristike.