Luminozitatea stelei depinde atât de rază cât și de temperatură, deoarece luminozitatea este o măsură a puterii de ieșire. O stea mai mare scoate mai multă energie decât o stea similară, dar mai mică, la fel cum o stea mai caldă scoate mai mult energie decât o stea similară, dar mai rece.
Stelele sunt reacții termonucleare mari care eliberează cantități incredibile de energie. Oamenii de știință care studiază stelele măsoară această energie și o numesc luminozitate. Luminozitatea este de obicei măsurată în cantitatea de energie produsă într-o anumită unitate de timp, cum ar fi jouli pe secundă. De exemplu, soarele produce aproximativ 500 milioane milioane de milioane de jouli de energie pe secundă.Având în vedere că cele două stele sunt similare, una care este de două ori mai mare decât cealaltă are de patru ori mai mult decât suprafața. În consecință, steaua mai mare produce de patru ori energia stelei mai mici. Temperatura provoacă schimbări care sunt și mai drastice în ceea ce privește luminozitatea. De fiecare dată când temperatura unei stele se dublează, luminozitatea devine de șaisprezece ori mai mare.
Luminozitatea ajută oamenii de știință să determine cât de departe sunt stelele. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință compară luminozitatea unei stele cu dimensiunea aparentă. Stelele care au o luminozitate ridicată, dar sunt foarte îndepărtate, pot părea foarte mici. Dimpotrivă, stelele cu luminozitate scăzută pot fi foarte apropiate, dar relativ reci la temperatură.