Светимость объекта является мерой его внутренней яркости и определяется как количество энергии, которое объект излучает за определенное время. По сути, это выходная мощность объекта, и, как таковая, ее можно измерить в таких единицах как ватты. Однако астрономы часто предпочитают определять светимость, сравнивая ее со светимостью Солнца (приблизительно 3,9 × 10²⁶ Вт). Таким образом, светимость звезды может быть выражена как 10 солнечных светимостей (10 L⊙), а не 3,9 × 10²⁷ Вт.
Светимость может быть связана с абсолютной величиной уравнением:
где L * — светимость рассматриваемого объекта, а L std — эталонная светимость (часто это светимость «стандартной» звезды, такой как Вега).
Светимость может быть указана для энергии, излучаемой в пределах конечного диапазона волн (например, оптическая светимость), или она может быть указана для энергии, излучаемой во всем электромагнитном спектре («болометрическая» светимость). Однако следует отметить, что измерение светимости объекта требует знания его видимой величины и расстояния до объекта. Поэтому оценки светимости основаны на точных измерениях расстояния.
Светимость звезд главной последовательности примерно пропорциональна их массе в четвертой степени, т.е. L ≈ M⁴.