Sodobne astronomske raziskave so nabrale neverjetno bogastvo znanja o vesolju kljub izjemnim omejitvam pri opazovanju in zbiranju podatkov. Astronomi redno poročajo o podrobnih informacijah o predmetih, ki so oddaljeni bilijone milj. Ena bistvenih tehnik astronomskih raziskav vključuje merjenje elektromagnetnega sevanja in izvajanje podrobnih izračunov za določanje temperature oddaljenih predmetov.
Barva svetlobe, ki jo seva zvezda, razkriva njeno temperaturo, temperatura zvezde pa določa temperaturo bližnjih predmetov, kot so planeti. Svetloba nastane, ko napolnjeni atomski delci vibrirajo in sproščajo energijo kot svetlobni delci, znani kot fotoni. Ker temperatura ustreza notranji energiji predmeta, bodo vroči predmeti oddajali fotone višje energije. Energija fotonov določa valovno dolžino ali barvo svetlobe; tako je barva svetlobe, ki jo oddaja predmet, pokazatelj temperature. Tega pojava pa ni mogoče opaziti, dokler se objekt ne segreje - približno 3000 stopinj Celzija (5.432 stopinj Fahrenheita) - ker nižje temperature sevajo v infrardečem spektru in ne v vidnem spektra.
Koncept črnega telesa je bistvenega pomena za merjenje temperature astronomskih predmetov. Črno telo je teoretični objekt, ki popolnoma absorbira energijo iz vseh valovnih dolžin svetlobe. Poleg tega na oddajanje svetlobe črnega telesa ne vpliva sestava predmeta. To pomeni, da črno telo oddaja svetlobo v določenem spektru barv, ki je odvisna izključno od temperature predmeta. Zvezde niso idealna črna telesa, vendar so dovolj blizu, da omogočajo natančen približek temperature na podlagi valovnih dolžin emisij.
Preprosto vizualno opazovanje ne razkrije temperature zvezde, ker temperatura določa vršno valovno dolžino oddajanja, ne pa edino valovno dolžino oddajanja. Zvezde so na splošno videti belkaste, ker njihovi emisijski spektri pokrivajo širok razpon valovnih dolžin, človeško oko pa mešanico vseh barv razlaga kot belo svetlobo. Zato astronomi uporabljajo optične filtre, ki izolirajo določene barve, nato pa primerjajo intenzivnost teh izoliranih barv, da določijo približni vrh emisijskega spektra zvezde.
Planetarne temperature je težje določiti zaradi absorpcije in emisije značilnosti planeta morda niso ustrezno podobne absorpcijskim in emisijskim značilnostim temnopoltega. Atmosfera in površinski materiali planeta lahko odbijajo velike količine svetlobe, del absorbirane svetlobne energije pa zadrži učinek tople grede. Zato astronomi ocenjujejo temperaturo oddaljenega planeta s pomočjo zapletenih izračunov, ki upoštevajo takšne spremenljivke, kot je temperatura najbližja zvezda, oddaljenost planeta od zvezde, odstotek svetlobe, ki se odbije, sestava ozračja in rotacija planeta značilnosti.
