Η ακτινοβολία μαύρου σώματος είναι η θερμική ακτινοβολία που εκπέμπεται από, αντί να ανακλάται από, ένα αντικείμενο. Φυσικά, η ακτινοβολία του μαύρου σώματος αναμιγνύεται πάντα με την ανακλώμενη ακτινοβολία, επειδή όλα τα αντικείμενα του πραγματικού κόσμου αντανακλούν μερικά από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που λαμβάνουν. Ωστόσο, ένα υποθετικό μαύρο σώμα θα εκπέμπει ακτινοβολία εξαρτώμενη μόνο από τη θερμοκρασία του. Τα καυτά μαύρα σώματα θα εκπέμπουν ουσιαστικά στο ορατό εύρος του φωτός και, ως εκ τούτου, θα είναι ορατά στους ανθρώπους. Τα ψυχρά μαύρα σώματα θα εκπέμπουν κυρίως στο υπέρυθρο φάσμα, καθιστώντας τα αόρατα στο ανθρώπινο μάτι.
Ένα μαύρο σώμα είναι ένα αντικείμενο που απορροφά όλη την εισερχόμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Καμία προσπίπτουσα ακτινοβολία δεν αντανακλάται από την επιφάνεια του σώματος. Τα μαύρα σώματα δεν υπάρχουν στον φυσικό κόσμο. είναι εξιδανικευμένα αντικείμενα που χρησιμοποιούνται για εννοιολογικούς και θεωρητικούς σκοπούς. Τα σώματα του πραγματικού κόσμου αντανακλούν πάντα ένα μέρος της εισερχόμενης ακτινοβολίας, αν και αυτό το ποσό μπορεί να ποικίλλει. Τα μαύρα σώματα ονομάζονται έτσι επειδή, αφού δεν αντανακλούσαν κανένα προσπίπτον φωτεινό κύμα, θα φαινόταν μαύρα όταν ήταν κρύα.
Όλα τα αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων των μαύρων σωμάτων, εκπέμπουν μια ποσότητα θερμικής ακτινοβολίας που εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αντικειμένου. Στην πραγματικότητα, αυτή η ποσότητα είναι ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία ενός αντικειμένου προς την τέταρτη δύναμη. Ο διπλασιασμός της απόλυτης θερμοκρασίας ενός αντικειμένου —για παράδειγμα, η αλλαγή του φούρνου από τη θερμοκρασία δωματίου σε περίπου 600° Fahrenheit (315° Κελσίου)— θα έχει ως αποτέλεσμα 16 φορές περισσότερη θερμική ακτινοβολία. Η συνολική ποσότητα θερμικής ακτινοβολίας, επομένως, αυξάνεται δραστικά με τις υψηλότερες θερμοκρασίες.
Σε θερμοκρασίες κάτω από περίπου 900°F (482°C), η περισσότερη ακτινοβολία του μαύρου σώματος βρίσκεται στο υπέρυθρο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τα μήκη κύματος αυτής της ακτινοβολίας είναι εκτός του εύρους για την ανθρώπινη οπτική αντίληψη, γεγονός που εξηγεί γιατί οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν αντικείμενα σε θερμοκρασία δωματίου κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ωστόσο, πολύ θερμά αντικείμενα αρχίζουν να εκπέμπουν ουσιαστικά στο ορατό εύρος φωτός. Αυτό εξηγεί γιατί οι άνθρωποι μπορούν να δουν να καίγονται ξύλα ή ένα μακρινό αστέρι κατά τη διάρκεια της νύχτας. Το φως από αυτά τα καυτά αντικείμενα δεν ανακλάται κυρίως από άλλες πηγές, επομένως είναι ακτινοβολία μαύρου σώματος.
Όπως αναφέρθηκε, τα αντικείμενα του πραγματικού κόσμου αντανακλούν πάντα μέρος του προσπίπτοντος φωτός που λαμβάνουν. Τα άτομα ερμηνεύουν αυτό το ανακλώμενο φως ως ικανό να «βλέπει» ένα αντικείμενο. Οι άνθρωποι μπορούν να δουν δροσερά αντικείμενα επειδή αντανακλούν την ακτινοβολία του μαύρου σώματος των θερμότερων αντικειμένων. Είτε τα κύματα του ορατού φωτός προέρχονται από τον ήλιο είτε από έναν λαμπτήρα, φτάνουν στα μάτια μας μόνο αφού αναπηδήσουμε από ένα δροσερό αντικείμενο. Χωρίς αυτήν την αρχική ακτινοβολία μαύρου σώματος, τα δροσερά αντικείμενα θα φαινόταν μαύρα — κάτι που παρατηρούν τα άτομα τη νύχτα χωρίς να φαίνονται καυτά αντικείμενα. Εάν οι άνθρωποι μπορούσαν να δουν στο υπέρυθρο, θα μπορούσαν να δουν ακόμη και αντικείμενα σε θερμοκρασία δωματίου.