Karanlık bir gökyüzü altında, özellikle en parlak yıldızları, teleskop kullanmadan bile farklı renklerde görebiliriz. Ancak, gözümüz sönük yıldızların renklerini ayırtedemez. Bu yıldızların bazılarının renklerini bir dürbün veya küçük bir teleskop kullanarak belirleyebiliriz.
Yıldızların renkleri, bize onların atmosfer sıcaklıkları hakkında bilgi verir. Örneğin, Akrep (Scorpius) takımyıldızının kalbi Antares, bize kırmızı olarak görünürken Avcı (Orion) takımyıldızından Rigel, mavi olarak görünür. Antares’in sıcaklığı 3000 K iken Rigel’in sıcaklığı 20000 K’dir.
Güneş’in batarken kırmızı görünmesinin nedeni ise onun yüzey sıcaklığındaki değişimden dolayı değil, Güneş’ten salınan fotonların Yer atmosferindeki parçacıklarla etkileşmesinden dolayıdır. Işınımın bir kısmı atmosfer içinden geçip bize gelinceye kadar soğrulur ve saçılır. Bu saçılma mavi fotonları daha çok etkiler. Güneş ufka yakın konumdayken, ışınımı daha kalın bir Yer atosferi katmanından geçerek bize gelir. Bunun sonuncunda da mavi fotonların büyük bir kısmı saçılır; mavi fotonların azlığı güneş diskinin kırmızı görünmesine neden olur. Bu mavi fotonlar Yer atmosferinin tüm doğrultularında saçılır ve gökyüzünün mavi görünmesine neden olur.
Resimde farklı renklere sahip bazı çift yıldızlar görülmektedir (Angelo Secchi’nin bir çalışmasından).