Penelitian astronomi modern telah mengumpulkan kekayaan pengetahuan yang mencengangkan tentang alam semesta meskipun sangat terbatas pada pengamatan dan pengumpulan data. Para astronom secara rutin melaporkan informasi rinci tentang objek yang triliunan mil jauhnya. Salah satu teknik penting dari penyelidikan astronomi melibatkan pengukuran radiasi elektromagnetik dan melakukan perhitungan rinci untuk menentukan suhu objek yang jauh.
Warna cahaya yang dipancarkan oleh bintang mengungkapkan suhunya, dan suhu bintang menentukan suhu benda terdekat seperti planet. Cahaya dihasilkan ketika partikel atom bermuatan bergetar dan melepaskan energi sebagai partikel cahaya, yang dikenal sebagai foton. Karena suhu sesuai dengan energi internal suatu benda, benda yang lebih panas akan memancarkan foton dengan energi yang lebih tinggi. Energi foton menentukan panjang gelombang, atau warna, cahaya; dengan demikian, warna cahaya yang dipancarkan oleh suatu benda merupakan indikasi suhu. Namun, fenomena ini tidak dapat diamati sampai suatu objek menjadi sangat panas -- sekitar 3.000 derajat Celcius (5.432 derajat Fahrenheit) -- karena suhu yang lebih rendah memancar dalam spektrum inframerah daripada yang terlihat spektrum.
Konsep benda hitam sangat penting untuk mengukur suhu objek astronomi. Benda hitam adalah objek teoretis yang secara sempurna menyerap energi dari semua panjang gelombang cahaya. Selain itu, pancaran cahaya dari benda hitam tidak dipengaruhi oleh komposisi objek. Ini berarti bahwa benda hitam memancarkan cahaya menurut spektrum warna tertentu yang hanya bergantung pada suhu objek. Bintang bukanlah benda hitam yang ideal, tetapi cukup dekat untuk memungkinkan perkiraan suhu yang akurat berdasarkan panjang gelombang emisi.
Pengamatan visual sederhana tidak mengungkapkan suhu bintang karena suhu menentukan panjang gelombang emisi puncak, bukan satu-satunya panjang gelombang emisi. Bintang umumnya tampak keputihan karena spektrum emisinya mencakup rentang panjang gelombang yang lebar, dan mata manusia menafsirkan campuran semua warna sebagai cahaya putih. Akibatnya, para astronom menggunakan filter optik yang mengisolasi warna-warna tertentu, kemudian mereka membandingkan intensitas warna-warna yang terisolasi ini untuk menentukan perkiraan puncak spektrum emisi bintang.
Suhu planet lebih sulit ditentukan karena penyerapan dan emisi and karakteristik planet mungkin tidak cukup mirip dengan karakteristik penyerapan dan emisi dari benda hitam. Atmosfer dan material permukaan planet dapat memantulkan cahaya dalam jumlah yang signifikan, dan sebagian energi cahaya yang diserap dipertahankan oleh efek rumah kaca. Akibatnya, para astronom memperkirakan suhu planet yang jauh melalui perhitungan kompleks yang memperhitungkan variabel seperti suhu bintang terdekat, jarak planet dari bintang, persentase cahaya yang dipantulkan, komposisi atmosfer dan rotasi planet karakteristik.