Natężenie wrażenia wzrokowego nie jest wprost proporcjonalne do podrażnienia, lecz rośnie proporcjonalnie do logarytmu z natężenia podniety. Wielkość gwiazdowa jest definiowana tak, aby różnica jednej wielkości w jasności ciał odpowiadała 2,5-krotnej różnicy logarytmów ich natężeń oświetlenia. Innymi słowy, różnicy pięciu wielkości odpowiada stosunek natężeń oświetlenia 1:100. Gwiazdy 1^m (magnitudo oznaczamy literą m) są 2,5 razy jaśniejsze niż gwiazdy 2^m, te zaś są 2,5 razy jaśniejsze niż gwiazdy 3^m itd. Ciała 2,5 razy jaśniejsze niż 1^m oznaczamy 0^m. Ciała 2,5 razy jaśniejsze niż 0^m mają jasność -1^m itd. W tej skali wielkości gwiazdowych Słońce ma jasność -26,73^m, Księżyc w pełni -12,7^m, maksymalna jasność Wenus wynosi -4,4^m, najjaśniejsza gwiazda na niebie, Syriusz ma jasność -1,47^m. Najsłabsze gwiazdy, które są jeszcze widoczne gołym okiem na niebie, są 6^m. Przez lornetkę dostrzeżemy gwiazdy do 9^m, lunetą o średnicy obiektywu 20 cm - do 14^m. Zasięg teleskopu o średnicy zwierciadła 200 cm wynosi 19^m, a zasięg 600 cm teleskopu 21^m, z fotometrem do 24^m. Ostatnia wartość wielkości gwiazdowej odnosi się do najsłabszych obiektów, które obecnie jeszcze poddają się obserwacji. Zakres wielkości gwiazdowych obserwowanych na niebie wynosi więc 51^m, co odpowiada stosunkowi jasności 1 : 10²¹.

        Obserwując ciała niebieskie mamy do czynienia jedynie z ich tzw. jasnością obserwowaną, gdyż ciała te znajdują się w różnych odległościach od nas. Rzeczywiste wyobrażenie o natężeniu promieniowania ciał w widzialnej części widma promieniowania elektromagnetycznego daje nam jasność absolutna. Jest to jasność, jaką by miało dane ciało niebieskie w odległości 10 ps od nas. Jasność obserwowaną m łączy z jasnością absolutną M zależność: M = m + 5 - 5 log r, gdzie r jest odległością obserwowanego obiektu wyrażoną w parsekach. Wskutek tego, że jasności absolutne umożliwiają porównanie rzeczywistych jasności poszczególnych ciał między sobą, mamy możność porównać również rzeczywistą energię wypromieniowaną przez obserwowane ciała w widzialnej części widma.

        Jasność absolutna Słońca wynosi +4,84^m, Syriu-sza + 1,40^m. Słońce zatem jako gwiazda jest w rzeczywistości o 3,5^m słabsze niż Syriusz. Energia wypromieniowywana przez Słońce jest 24 razy mniejsza niż energia wypromieniowywana przez Syriusza. Słońce zawdzięcza swą olbrzymią jasność obserwowaną na niebie tylko swojej odległości od Ziemi, która jest wielokrotnie mniejsza niż odległość najbliższych gwiazd.

        W dalszym tekście dla uproszczenia będziemy zamiast określenia jasność obserwowana używać tylko wyrazu jasność. Podobnie przez wielkość gwiazdową będziemy rozumieć obserwowaną wielkość gwiazdową.