Quan sát và đo đạc ánh sao bằng kính viễn vọng là cơ sở cho nhiều ngành của thiên văn học,[2] bao gồm phép đo sáng thiên thể và đo quang phổ sao.[3] Hipparchus thời cổ đại không có kính viễn vọng hay bất cứ dụng cụ nào có thể đo đọ sáng biểu kiến một cách chính xác, vì vậy ông đơn giản là đã chủ quan ước lượng bằng mắt. Ông đã phân loại các ngôi sao theo sáu lớp độ sáng, mà ông gọi là "cấp sao".[4] Ông đề cập đến các sao sáng nhất trong danh mục của mình là các sao cấp nhất, các sao sáng nhất còn những ngôi sao quá mờ nhạt đến mức ông khó có thể thấy chúng là các sao cấp sáu.

Ánh sao cũng là một phần đáng chú ý của trải nghiệm cá nhân và văn hóa loài người, tác động đến nhiều lĩnh vực khác nhau của văn hóa như thơ ca,[5] thiên văn học,[2] và chiến lược quân sự.[6]

Quân đội Hoa Kỳ chi tiêu hàng triệu đô la những năm 1950 và sau đó để phát triển một thiết bị kính ánh sao, có thể khuếch đại ánh sao và ánh trăng chiếu qua những đám mây, và ánh huỳnh quang của thảm thực vật đang phân hủy lên gấp 50 nghìn lần để cho phép một người có thể nhìn vào ban đêm.[6] Thiết bị này khác với hệ thống hồng ngoại được phát triển trước đó, chẳng hạn sniperscope, là một thiết bị thụ động và không cần sự phát ánh sáng khác để thấy.[6]

Màu sắc trung bình của vũ trụ quan sát được là một màu trắng hơi pha vàng mà đã được cho cái tên "màu Latte Vũ trụ".

Khi quan sát ánh sao từ Trái Đất, do tác động của khí quyển, ánh sao bị nhiễu động, do đó ta thấy chúng nhấp nháy hay lấp lánh. Sự nhấp nháy thường xảy ra với các ngôi sao hơn là các hành tinh, và các sao ở càng thấp so với chân trời nhấp nháy càng nhiều.

Ngành phổ học ánh sao, tức là sự khảo sát quang phổ của sao, được tiên phong bởi Joseph Fraunhofer vào năm 1814.[3] Ánh sao có thể được hiểu là gồm ba loại quang phổ chính, quang phổ liên tục, quang phổ phát xạ, và quang phổ hấp thụ.[1]

Độ rọi của ánh sao trùng với độ rọi tối thiểu cho mắt người (~0.1 mlx), trong khi ánh trăng trùng với độ rọi tối thiểu của tầm nhìn màu sắc của mắt người (~50 mlx). [7][8]