Le stelle emettono gradi variabili di luminosità. Le stelle più grandi sono generalmente molto più luminose rispetto a quelle più piccole. Per misurare la luminosità di una stella, gli astronomi utilizzano il livello di luminosità del Sole come punto di riferimento. Un’unità di luminosità solare, quindi, corrisponde a circa 3.839×10²⁶ W, o 3.839×10³³ erg/s, che rappresenta la luminosità comunemente accettata del Sole. È importante notare, tuttavia, che la luminosità del Sole non rimane costante e subisce frequenti fluttuazioni. Il ciclo solare, che ha una durata di undici anni, provoca una variazione di circa ±0.1%.

La quantità di energia trasportata dal Sole è pari alla sua luminosità solare. Immaginate il Sole circondato da una serie di sfere trasparenti e immaginarie. L’energia che proviene dal Sole e che attraversa queste sfere rimane grossomodo la stessa, anche se la superficie delle sfere aumenta. Questa è la ragione per cui la distanza è un fattore determinante nella luminosità solare di una stella: più una stella è vicina, più essa appare luminosa; viceversa, se una stella è più lontana, apparirà meno luminosa. Gli astronomi hanno sviluppato una formula nota come legge dell’inverso del quadrato, che consente di calcolare le luminosità di tutte le stelle. Questa legge può essere utilizzata non solo per misurare la luminosità solare, ma anche per determinare l’energia totale emessa dal Sole e la quantità di energia ricevuta dalla Terra.

Considerando la distanza, la legge dell’inverso del quadrato può anche essere impiegata per stimare la luminosità originale di qualsiasi stella. Come accennato, la luminosità del Sole è soggetta a fluttuazioni. Le sue variazioni di luminosità si osservano specialmente durante il ciclo solare di undici anni, influenzato dalle macchie solari, aree più fredde e scure che compaiono sulla superficie del Sole a intervalli regolari. Questa fluttuazione nella luminosità solare genera spesso speculazioni, con alcuni che attribuiscono queste variazioni all’accelerazione del riscaldamento globale sulla Terra e a condizioni climatiche anomale.