Савремена астрономска истраживања акумулирала су запањујуће богатство знања о универзуму упркос екстремним ограничењима посматрања и прикупљања података. Астрономи рутински извештавају о детаљним информацијама о објектима удаљеним милијардама миља. Једна од основних техника астрономских истраживања укључује мерење електромагнетног зрачења и извођење детаљних прорачуна за одређивање температуре удаљених објеката.
Боја светлости коју зрачи звезда открива њену температуру, а температура звезде одређује температуру оближњих објеката попут планета. Светлост настаје када наелектрисане атомске честице вибрирају и ослобађају енергију као светлосне честице, познате као фотони. Будући да температура одговара унутрашњој енергији објекта, топлији објекти ће емитовати фотоне веће енергије. Енергија фотона одређује таласну дужину или боју светлости; према томе, боја светлости коју емитује објекат показатељ је температуре. Овај феномен није приметан, међутим, све док се објекат не загреје изузетно - око 3.000 степени Целзијуса (5.432 степени Фахренхеита) - јер ниже температуре зраче у инфрацрвеном спектру, а не у видљивом спектра.
Концепт црног тела је од суштинског значаја за мерење температуре астрономских објеката. Црно тело је теоријски објекат који савршено упија енергију из свих таласних дужина светлости. Поред тога, на емисију светлости црног тела не утиче састав објекта. То значи да црно тело зрачи светлост према одређеном спектру боја који зависи искључиво од температуре предмета. Звезде нису идеална црна тела, али су довољно близу да омогуће тачну апроксимацију температуре на основу таласних дужина емисије.
Једноставно визуелно посматрање не открива температуру звезде јер температура одређује вршну таласну дужину емисије, а не једину таласну дужину емисије. Звезде се углавном чине беличасто јер њихови емисиони спектри покривају широк спектар таласних дужина, а људско око мешавину свих боја тумачи као белу светлост. Због тога астрономи користе оптичке филтере који изолују одређене боје, затим упоређују интензитет ових изолованих боја да би одредили приближни врх спектра емисије звезде.
Теже је одредити планетарне температуре због апсорпције и емисије карактеристике планете можда неће бити на одговарајући начин карактеристике апсорпције и емисије црнаца. Атмосфера и површински материјали планете могу да одражавају значајне количине светлости, а део апсорбоване светлосне енергије задржава се ефектом стаклене баште. Према томе, астрономи процењују температуру удаљене планете кроз сложене прорачуне који узимају у обзир такве променљиве као што је температура најближа звезда, удаљеност планете од звезде, проценат светлости која се рефлектује, састав атмосфере и ротација планете карактеристике.