A modern csillagászati kutatások elképesztően sok tudást halmoztak fel az univerzumról a megfigyelés és az adatgyűjtés rendkívüli korlátai ellenére. A csillagászok rendszeresen részletes információkat közölnek azokról a tárgyakról, amelyek billió mérföldnyire vannak. A csillagászati vizsgálat egyik alapvető technikája magában foglalja az elektromágneses sugárzás mérését és részletes számítások elvégzését a távoli tárgyak hőmérsékletének meghatározásához.
A csillag által kisugárzott fény színe felfedi hőmérsékletét, és egy csillag hőmérséklete határozza meg a közeli tárgyak, például a bolygók hőmérsékletét. A fény akkor keletkezik, amikor a töltött atomrészecskék rezegnek és energiát szabadítanak fel fényrészecskékként, fotonként. Mivel a hőmérséklet megfelel egy tárgy belső energiájának, a forróbb tárgyak nagyobb energiájú fotonokat bocsátanak ki. A fotonok energiája határozza meg a fény hullámhosszát vagy színét; így egy tárgy által kibocsátott fény színe a hőmérsékletet jelzi. Ez a jelenség azonban mindaddig nem figyelhető meg, amíg egy tárgy rendkívüli - kb. 3000 Celsius-fokos - hőmérsékletté válik (5432 Fahrenheit fok) - mert az infravörös spektrumban alacsonyabb hőmérséklet sugárzik, nem pedig a látható spektrum.
A fekete test fogalma elengedhetetlen a csillagászati tárgyak hőmérsékletének méréséhez. A fekete test egy elméleti tárgy, amely tökéletesen elnyeli az energiát a fény minden hullámhosszától. Ezenkívül a fekete test fénykibocsátását nem befolyásolja az objektum összetétele. Ez azt jelenti, hogy a fekete test egy bizonyos színspektrum szerint sugározza a fényt, amely kizárólag az objektum hőmérsékletétől függ. A csillagok nem ideális feketetestek, de elég közel vannak ahhoz, hogy lehetővé tegyék a hőmérséklet pontos megközelítését az emissziós hullámhosszak alapján.
Egy egyszerű vizuális megfigyelés nem fedi fel a csillag hőmérsékletét, mert a hőmérséklet határozza meg a csúcsemissziós hullámhosszat, nem pedig az egyetlen emissziós hullámhosszat. A csillagok általában fehéresnek tűnnek, mivel emissziós spektrumuk a hullámhosszak széles skáláját fedi le, és az emberi szem minden szín keverékét fehér fényként értelmezi. Következésképpen a csillagászok bizonyos színeket izoláló optikai szűrőket használnak, majd összehasonlítják ezen izolált színek intenzitását, hogy meghatározzák a csillag emissziós spektrumának hozzávetőleges csúcsát.
A bolygó hőmérsékletét nehezebb meghatározni, mert az abszorpció és az emisszió egy bolygó jellemzői nem feltétlenül hasonlítanak az abszorpciós és emissziós jellemzőkre egy fekete test. Egy bolygó légköre és felszíni anyagai jelentős mennyiségű fényt képesek visszatükrözni, és az elnyelt fényenergia egy részét az üvegházhatás visszatartja. Következésképpen a csillagászok komplex számításokkal becsülik meg egy távoli bolygó hőmérsékletét, amelyek olyan változókat vesznek figyelembe, mint a legközelebbi csillag, a bolygó távolsága a csillagtól, a visszavert fény százalékos aránya, a légkör összetétele és a bolygó forgási értéke jellemzők.
