Có rất nhiều cách đo khoảng cách đến các vì sao, ở đây chỉ giới thiệu một cách đo tương đối đơn giản. Vì các vì sao ở cách chúng ta rất xa cho nên cần phải tiến hành đo tỉ mỉ, chính xác. Cố nhiên các vì sao có cái sáng hơn, có cái tối hơn. Nói chung, những cái trông thấy mờ mờ ảo ảo thì ở cách chúng ta rất xa. Ngược lại, sao Ngưu Lang và sao Chức Nữ có độ sáng cấp 1 thì tương đối gần chúng ta. Vì vậy, có thể đo được vị trí của các sao vấy một cách chính xác. Khi đo, chúng ta cần phải lấy các số đo các vì sao mờ yếu ở gần các ngôi sao được đo (phần lớn là các vì sao ở xa hơn) làm nền.
Trái đất quay xung quanh Mặt trời hết 1 năm, tạo thành một đường tròn có đường kính bằng 300 triệu km. Thế là, tuy những ngôi sao xa mờ yếu phía sau không biến động nhưng đem đối chiếu những ngôi sao tương đối gần với những ngôi sao ở phía sau, tuy biến động rất nhỏ, song vẫn dịch sang trái hoặc dịch sang phải theo chu kỳ 1 năm. Nếu dùng đơn vị đo góc để biểu thị thì sao Ngưu Lang cách xa 8,6 năm ánh sáng chỉ lệch đi có 0,7 giây.
Tóm lại, có thể đo được các sao cách ta vài trăm năm ánh sáng. Các sao ở xa hơn thì có thể dựa vào phương pháp thống kê màu sắc ánh sáng… của các sao gần đã đo được mà tính ra. Nguyên lý của nó là: giả định các sao có màu như nhau thì về đại thể, độ sáng của chúng khác nhau, khoảng cách tăng gấp đôi, độ sáng chỉ còn ¼.
Làm thế nào để đo trọng lượng của các ngôi sao?
Việc tính toán khối lượng các ngôi sao là dựa vào khối lượng của Trái đất. Thế việc tính toán khối lượng của Trái đất được tíên hành như thế nào? Hiện nay, người ta đã biết khoảng cách từ tâm Trái đất đến bề mặt Trái đất. Cho dù là hằng số của lực hấp dẫn về giá trị mà nói là một con số rất bé. Nhưng người ta có thể đo được chính xác giá trị này. Người ta vẫn hay dùng cách dựa vào đo gia tốc của lực hấp dẫn đối với một vật thể nào đó rồi từ đó tính ra lượng chất của Trái đất.
Việc trình bày nguyên lý của phép đo quả là rất khó giữa Trái đất và Mặt trăng, giữa Trái đất và Mặt trời, Mặt trời và các hành tinh khác, chúng đều chuyển động theo từng quỹ đạo của từng thiên thể. Dùng định luật Kepler, dựa vào khoảng cách giữa các quỹ đạo, thời gian chuyển động một vòng trên quỹ đạo, người ta có thể tính được trọng lượng của chúng. Ngoài ra, trọng lượng các tinh cũng được tính từ khoảng cách và chu kỳ chuyển động mà tính ra. Vì song tinh lớn hơn Mặt trời 8 lần nên có thể xem song tinh như một hố đen.