黑体是指对所有波段的外来辐射均完全吸收而没有反射的物体，即吸收率和发射率在任何波段都为1。黑体辐射的电磁波谱只和物质的温度有关。很多物体发出的热辐射可以近似为黑体辐射。最完美的黑体辐射便是处于热平衡状态下的绝热外壳，并通过其壁上的小孔将辐射发射出去，前提是该孔足够小，对平衡的影响可以忽略不计。

尽管行星和恒星既不与周围环境达到热平衡也不是完美的黑体，但黑体辐射被用作它们发出的能量的第一近似值。黑洞是接近完美的黑体，因为它们吸收落在它们上面的所有辐射。有人提出，它们会发出黑体辐射（称为霍金辐射），其温度取决于黑洞的质量。

热平衡条件下的黑体辐射物理规律有以下几种。

①普朗克定律（Planck's law）：表示黑体辐射的强度与温度（）的关系以及它的波长（）变化。由德国物理学家M.普朗克（Max Planck）在1900年建立。表示为

…(1)

式中，为绝对黑体的分光辐亮度，单位为瓦·米^-2·微米^-1；为普朗克常数6.626×10^-34焦耳·秒；为真空中的光速；为玻耳兹曼常数1.3807×10^-23焦耳·K^-1。

②维恩位移定律（Wien displacement law）：是黑体热辐射的基本定律之一，表示在一定温度下绝对黑体的温度与辐射本领最大值相对应的波长的乘积为一常数：

…(2)

其中，常数b为维恩位移常数，其大小等于2897.8微米·K。此定律由德国物理学家W.维恩（Wilhelm Wien，全译名威廉·维恩）于1893年通过对实验数据的经验总结提出。它表明，当绝对黑体的温度升高时，辐射本领的最大值向短波方向移动。

③斯忒藩-玻耳兹曼定律(Stefan-Boltzmann law)：1879年，斯忒藩通过实验发现，绝对黑体的积分辐出度与其温度的四次方成正比，即

…(3)

式中，为斯忒藩-波耳兹曼常数。此定律由斯洛文尼亚物理学家J.斯忒藩（Jožef Stefan）和奥地利物理学家L.E.玻耳兹曼（Ludwig Edward Boltzmann）分别于1879年和1884年独立提出。