Ce sont les mesures des distances stellaires qui ont ouvert la voie à l'étude des magnitudes. 

Suivant une tradition fort ancienne établie par Hipparque au deuxième siècle avant J.-C., les étoiles sont divisées en cinq groupes ou magnitudes stellaires. Les étoiles les plus brillantes, c'est-à-dire celles qui apparaissent aussitôt après le coucher du soleil, sont considérées comme étoiles de premières magnitude, tandis que les étoiles les plus pâles, encore visibles à l'œil nu, sont des étoiles de cinquième magnitude. On croyait alors que les étoiles les plus brillantes étaient aussi les plus grandes ; la réalité n'est pas aussi simple, mais on continue à employer le terme de magnitude pour exprimer l'intensité de l'éclat stellaire. 

L'échelle d'aujourd'hui diffère de celle d'Hipparque aussi bien par sa composition que par sa définition. Les étoiles les plus pâles visibles sans télescope sont de la cinquième ou sixième magnitude, et avec un télescope de 114 mm, il est possible de discerner des étoiles de douzième magnitude.

D'après l'échelle, un degré de magnitude correspond à une différence d'éclat de 2.512 fois. Une étoile de troisième magnitude est donc 2.5 fois moins brillante qu'une étoile de deuxième magnitude. A l'autre extrémité de l'échelle se trouvent les étoiles les plus brillantes. Par exemple, l'étoile la plus brillante du ciel d'été, Véga dans la constellation de la Lyre, est de magnitude zéro. Dans le cas d'objets encore plus brillants, la magnitude est exprimée négativement. Sirius, par exemple, a -1.4 Vénus -4.6, la pleine Lune -13.6 et le Soleil -26.8.

Ces magnitudes sont appelées magnitudes apparentes et sont désignées par la lettre m à côté du nombre. Sur les cartes célestes, les étoiles de différentes magnitudes sont généralement représentées par des disques de diamètres différents. Dans ce cas le terme "d'apparente" est particulièrement important, car une étoile peut nous sembler très brillante simplement parce qu'elle est située à proximité de la Terre, tandis qu'une autre sera à peine visible, car elle est très éloignée.

Pour comparer l'éclat des étoiles, on dispose également d'un autre critère plus fiable, la magnitude absolue M, déterminée par des calculs basés sur la magnitude apparente de l'étoile et sa distance à la Terre, et indiquant quel serait l'éclat de l'étoile si elle se trouvait à une distance de 10 parsecs de la Terre.