Mūsdienu astronomijas pētījumi ir uzkrājuši pārsteidzoši daudz zināšanu par Visumu, neraugoties uz ārkārtējiem novērošanas un datu vākšanas ierobežojumiem. Astronomi regulāri ziņo detalizētu informāciju par objektiem, kas atrodas triljonu jūdžu attālumā. Viena no būtiskākajām astronomisko pētījumu metodēm ietver elektromagnētiskā starojuma mērīšanu un detalizētu aprēķinu veikšanu, lai noteiktu attālinātu objektu temperatūru.
Zvaigznes izstarotās gaismas krāsa atklāj tās temperatūru, un zvaigznes temperatūra nosaka blakus esošo objektu, piemēram, planētu, temperatūru. Gaisma rodas, kad uzlādētas atomu daļiņas vibrē un atbrīvo enerģiju kā gaismas daļiņas, kas pazīstamas kā fotoni. Tā kā temperatūra atbilst objekta iekšējai enerģijai, karstāki objekti izstaro augstākas enerģijas fotonus. Fotonu enerģija nosaka gaismas viļņa garumu vai krāsu; tādējādi objekta izstarotās gaismas krāsa norāda uz temperatūru. Šī parādība nav novērojama, kamēr objekts nav ārkārtīgi karsts - aptuveni 3000 grādu pēc Celsija (5432 grādi pēc Fārenheita) - jo zemāka temperatūra izstaro infrasarkano staru spektru, nevis redzamo spektrs.
Melnā ķermeņa jēdziens ir būtisks astronomisko objektu temperatūras mērīšanai. Melnais ķermenis ir teorētisks objekts, kas lieliski absorbē enerģiju no visiem gaismas viļņu garumiem. Turklāt objekta sastāvs neietekmē gaismas izstarošanu no melnā ķermeņa. Tas nozīmē, ka melnais ķermenis izstaro gaismu pēc noteikta krāsu spektra, kas ir atkarīgs tikai no objekta temperatūras. Zvaigznes nav ideāli melnie ķermeņi, taču tās ir pietiekami tuvu, lai ļautu precīzi tuvināt temperatūru, pamatojoties uz emisijas viļņu garumiem.
Vienkāršs vizuāls novērojums neatklāj zvaigznes temperatūru, jo temperatūra nosaka maksimālo emisijas viļņa garumu, nevis vienīgo emisijas viļņa garumu. Zvaigznes parasti izskatās bālganas, jo to emisijas spektri aptver plašu viļņu garumu diapazonu, un cilvēka acs visu krāsu sajaukumu interpretē kā baltu gaismu. Līdz ar to astronomi izmanto optiskos filtrus, kas izolē noteiktas krāsas, pēc tam viņi salīdzina šo izolēto krāsu intensitāti, lai noteiktu aptuveno zvaigznes emisijas spektra maksimumu.
Planētas temperatūru ir grūtāk noteikt, jo absorbcija un emisija planētas raksturlielumi var nebūt pietiekami līdzīgi absorbcijas un emisijas raksturlielumiem melnādainā ķermeņa. Planētas atmosfēra un virsmas materiāli var atspoguļot ievērojamu gaismas daudzumu, un daļu no absorbētās gaismas enerģijas saglabā siltumnīcas efekts. Līdz ar to astronomi novērtē tālās planētas temperatūru, veicot sarežģītus aprēķinus, kas ņem vērā tādus mainīgos kā temperatūra tuvākā zvaigzne, planētas attālums no zvaigznes, atstarotās gaismas procentuālais daudzums, atmosfēras sastāvs un planētas rotācijas īpašības.