La luminosità della stella dipende sia dal raggio che dalla temperatura perché la luminosità è una misura della produzione di energia. Una stella più grande emette più energia di una stella simile, ma più piccola, proprio come una stella più calda mette fuori più energia di una stella simile, ma più fredda.
Le stelle sono grandi reazioni termonucleari che rilasciano incredibili quantità di energia. Gli scienziati che studiano le stelle misurano questa energia e la chiamano luminosità. La luminosità viene in genere misurata nella quantità di energia prodotta in una determinata unità di tempo, ad esempio joule al secondo. Ad esempio, il sole produce circa 500 milioni di milioni di mega joule di energia al secondo.
Dato che le due stelle sono simili, una che è due volte più grande dell'altra ha quattro volte la quantità di superficie. Di conseguenza, la stella più grande produce quattro volte l'energia della stella più piccola. La temperatura causa cambiamenti ancora più drastici in termini di luminosità. Ogni volta che la temperatura di una stella raddoppia, la luminosità diventa sedici volte maggiore.
La luminosità aiuta gli scienziati a determinare quanto siano lontane le stelle. Per fare ciò, gli scienziati confrontano la luminosità di una stella con la sua dimensione apparente. Le stelle che hanno un'alta luminosità, ma sono molto lontane, possono apparire molto piccole. Viceversa, le stelle a bassa luminosità possono essere molto vicine, ma relativamente fresche di temperatura.