Освітленість створювана однаковими за потужністю джерелами світла, обернено пропорційна квадратам відстані до них. Як результат, видимий блиск однакових світил (тобто освітленість, створювана на Землі в одиничній площадці, перпендикулярній променям світла) може слугувати мірою відстані до них. Вираз освітленості в зоряних величинах (m — видима, M — абсолютна зоряна величина) приводить до основної формули фотометричної відстані — rф (пк): lg(rф) = 0,2(m - M)+ 1 (2)Для світил, у яких відомі тригонометричні паралакси, можна визначити M, за цією ж формулою, зіставивши фізичні властивості із абсолютними зоряними величинами. Це зіставлення показало, що абсолютні зоряні величини багатьох класів світил (зір, галактик) можна оцінювати за низкою їх фізичних властивостей.
Основним способом оцінки абсолютної величин зір є спектральний: в спектрах зір одного і того ж спектрального класу знайдені особливості, які вказують на їх абсолютні зоряні величини (найчастіше — підсилення ліній іонізованих атомів зі збільшенням світності зір). За такими ознаками зорі поділені на класи світності. За класами і більш дрібними підкласам світності, які оцінюються за їх спектрами, можна визначити абсолютну зоряну величину з похибкою до 0,5m. Ця похибка відповідає відносній похибці 30 % при визначенні rф за формулою (2).