Có một mối quan hệ cơ bản, thông qua định luật bức xạ nhiệt năm 1859 của Gustav Kirchhoff, giữa độ phát xạ của một bề mặt và độ hấp thụ của cùng bề mặt này: chúng luôn bằng nhau.

Định luật Kirchhoff giải thích tại sao độ phát xạ không thể vượt quá 1, vì độ hấp thụ lớn nhất - tương ứng với sự hấp thụ hoàn toàn tất cả bức xạ chiếu tới, bởi một vật thể đen tuyệt đối - cũng là 1.[7] Do đó, các bề mặt kim loại giống như gương phản chiếu ánh sáng mạnh, cũng sẽ có độ phát xạ thấp, vì ánh sáng phản xạ không bị hấp thụ. Một bề mặt bạc đánh bóng có độ phát xạ khoảng 0,02 ở nhiệt độ phòng. Muội đen hấp thụ bức xạ nhiệt rất tốt; nó có độ phát xạ lớn tới 0,97 và do đó bồ hóng có thể coi xấp xỉ là vật đen lý tưởng.[13][14]

Ngoại trừ các bề mặt kim loại trần, được đánh bóng, vẻ bề ngoài của một bề mặt, qan sát bởi mắt thường, không giúp dễ dàng đánh giá độ phát xạ ở nhiệt độ phòng. Ví dụ, tuy sơn trắng hấp thụ rất ít ánh sáng nhìn thấy được, nhưng, ở bước sóng hồng ngoại 10x10-6 mét, sơn nói chung và sơn trắng nói riêng lại có thể hấp thụ bức xạ hồng ngoại rất tốt và có độ phát xạ cao. Tương tự, nước tinh khiết hấp thụ rất ít ánh sáng khả kiến, nhưng nó lại là chất hấp thụ hồng ngoại mạnh và có độ phát xạ cao tương ứng.

Độ phát xạ phổ định hướng

Ngoài độ phát xạ bán cầu tổng cộng được biên soạn trong bảng trên, cũng có các phép đo độ phát xạ phổ định hướng phức tạp hơn. Độ phát xạ này phụ thuộc vào bước sóng và góc tới của bức xạ nhiệt. Định luật Kirchhoff vẫn áp dụng một cách chính xác cho độ phát xạ phức tạp hơn này: độ phát xạ theo một hướng cụ thể, và ở một bước sóng cụ thể, bằng với độ hấp thụ tại cùng hướng và bước sóng. Độ phát xạ bán cầu tổng cộng là trung bình có trọng số của độ phát xạ phổ định hướng; được mô tả bởi sách giáo khoa về "truyền nhiệt bức xạ".[7]