Il y a plus de deux mille ans, Hipparque classait les étoiles par ordre de luminosité, les répartissant en six catégories. Les plus brillantes étaient appelées magnitude 1, et les plus faibles, magnitude 6. Ce système ancien subsiste, bien qu'il ait été perfectionné et étendu bien au-delà de ce que l'œil nu peut percevoir.

L'échelle est logarithmique et décroissante. Plus le nombre est petit, plus l'objet est brillant. Chaque magnitude correspond à un rapport de luminosité d'environ 2,512 ; ainsi, une étoile de première magnitude est environ 100 fois plus brillante qu'une étoile de sixième magnitude. Sirius, l'étoile la plus brillante de la nuit, a une magnitude de -1,46. Le Soleil brille à -26,7. Les objets les plus faibles photographiés par Hubble atteignent une magnitude de 30 ou moins.

Les astronomes distinguent la magnitude apparente de la magnitude absolue. La magnitude apparente correspond à la luminosité d'un objet vu de la Terre ; elle dépend de sa luminosité réelle et de sa distance. La magnitude absolue, quant à elle, correspond à la luminosité qu'il aurait à une distance standard de 10 parsecs. La comparaison des deux permet de déterminer la distance, ce qui explique pourquoi la magnitude est bien plus qu'un simple numéro de catalogue.