Расстояние до звезд и галактик обычно измеряется в световых годах или парсеках. Здесь используется световой год расстояние, которое луч света проходит за один год, двигаясь со скоростью 300 000 км в секунду. Один световой год равен 9,5 миллионам миллионов километров.

Расстояние до ближайших звезд можно измерить методом параллакса. Он позволяет определить точное положение звезды на фоне более отдаленных звезд. Смещение звезды при наблюдении с двух точек (по обе стороны Солнца на расстоянии 6 месяцев друг от друга) позволяет определить расстояние до звезды; смещение параллакса наибольшее у самой близкой звезды. Параллакс звезды, находящейся на расстоянии 3,26 световых года, составит 1 секунду дуги; это расстояние называется парсеком (параллакс в 1 секунду дуги). Однако ни одна звезда не расположена так близко. Самая близкая к нам звезда, Проксима Центавра, имеет параллакс 0,77 секунды дуги, что составляет расстояние в 4,2 световых года.

Поскольку величины параллаксов очень малы, с помощью телескопов, расположенных на Земле, можно измерить только расстояние до ближайших звезд. А вот спутник, названный Гиппарх, из космоса точно определил параллаксы более чем 100 000 звезд.

Для звезд, которые настолько удалены, что их параллакс не может измерить даже спутник, астрономы используют косвенный метод, который заключается в определении истинной яркости звезд по особенностям их спектра; затем видимую звездную величину сравнивают с истинной яркостью и определяют, как далеко от нас находится звезда. Этот метод может приводить к значительным ошибкам, но до появления спутника Гиппарх это был единственный метод, позволяющий определить расстояние до большинства звезд.