Die Leuchtkraft ist die Gesamtenergiemenge, die ein Stern pro Zeiteinheit abstrahlt. Sie ist eine intrinsische Eigenschaft und unabhängig von der Entfernung. Die Leuchtkraft der Sonne beträgt etwa 3,8 × 1026 Watt. Dies ist die Standardeinheit, die Astronomen verwenden: die solare Leuchtkraft.

Die Leuchtkraft eines Sterns hängt von seiner Größe und Temperatur ab. Ein großer, heißer Stern ist weitaus leuchtkräftiger als ein kleiner, kühler. Das Verhältnis ist annähernd proportional zum Quadrat des Radius multipliziert mit der vierten Potenz der Temperatur. Deshalb überstrahlt ein Roter Überriese wie Beteigeuze, der zwar kühl, aber enorm ist, einen heißen Weißen Zwerg um Millionen von Malen.

Leuchtkraft ist nicht dasselbe wie Helligkeit. Helligkeit beschreibt, wie viel Licht uns erreicht, und hängt von der Entfernung ab. Ein leuchtkräftiger Stern in großer Entfernung kann schwach erscheinen. Ein schwacher Stern in der Nähe kann hell erscheinen. Astronomen verwenden das Abstandsgesetz, um zwischen den beiden Größen umzurechnen. Verdoppelt man die Entfernung, nimmt die scheinbare Helligkeit um den Faktor vier ab.

Die Messung der Leuchtkraft ist unerlässlich für das Verständnis von Sternen. Sie gibt Aufschluss darüber, wie schnell sie Brennstoff verbrauchen, wie lange sie leben und wie sie sterben werden. Sie ist auch der Schlüssel zur kosmischen Entfernungsmessung, denn kennt man die tatsächliche Leuchtkraft eines Sterns, lässt sich seine Entfernung berechnen.