有效温度是指一个物体（如恒星、行星等）发出等量电磁辐射的黑体的温度。它是一个综合指标，通常在物体的发射率曲线未知时使用，通过受试者对不同空气温度、相对湿度、气流速度的环境的主观反映得出具有相同热感觉的温度。

有效温度是恒星依据斯特凡-波兹曼定律计算出的，对应于每单位表面积辐射出相同亮度的黑体所呈现的温度。恒星的总（热）光度是由其半径和有效温度决定的，公式为{\displaystyle L=4\pi R^{2}\sigma T_{eff}^{4}}，其中{\displaystyle R}是恒星的半径。恒星的半径通常是由定义得到，而非直接观测到的。更严谨地说，有效温度是由罗斯兰德的光深度所定义的半径处的温度。有效温度和总光度是将恒星置入赫罗图所必需的两个基本物理量，而这两个量实际上取决于恒星的化学成分。

太阳的有效温度是5780K，而太阳的核心温度，即太阳中心进行核聚变区域的温度，大约是15,000,000K。恒星的色指数显示了从红色M型恒星到蓝色高温恒星的辐射范围，有效温度能显示出每颗恒星的单位面积辐射出来的热能。恒星的光谱型与有效温度有密切关系，例如：O5型恒星的有效温度Te≈40,000K，G5型恒星的Te≈5,520K，而礁湖星云型恒星的Te≈2,400K。由太阳的有效温度为5,770K，可知它是一颗G2V型恒星，而太阳的光谱特征也证明它是一颗G2V型恒星（见恒星光谱分类）。

行星的有效温度可以通过计算吸收的能量和以黑体辐射能量所对应的温度T来得出。在这种情况下，变数包括恒星的距离D和光度L。假设恒星的辐射是各向同性且行星的距离足够远，行星所吸收的能量与行星圆盘的半径r，在恒星延伸到距离为D的半径上所能拦截到的能量成正比。行星的反照率也会影响吸收的能量，反照率为1意味着所有的辐射都被反射掉，而反照率为0则表示全部都被吸收。行星辐射能量的公式为{\displaystyle P_{rad}=4\pi r^{2}\sigma T^{4}}，通过这些方程式，可以得到有效温度的表达式。

例如，木星的有效温度是112K，而飞马座51b的有效温度是1258K。但实际的温度与反照率、大气层和内热有关，从光谱分析得到HD 209458 b的实际温度是1130K，而黑体的温度是1359K。木星的内热则使实际的温度上升了40至152K。