關於恒星距離的測定，天文學家還有其他的途徑。現在，間接的測定方法比直接的測定方法更為普遍。間接方法包括利用恒星的物理性質來判斷它的實際的發光強度(光度)。例如，恒星的光譜，就可以作為測定恒星單位麵積亮度的良好工具。某種光線的相對強度，能夠指示恒星大氣的壓力，使天文學家據此判斷是大的亮星還是小的暗星，或者是某種特殊類型的變星，而變星的光變周期，又可以量度恒星的實際光度。另一方麵，當我們知道了恒星的本身亮度和目視亮度之後，我們就可以根據它在天空中顯示的光照情況，簡捷地估計出這顆恒星應該距離我們多遠。
前麵已經提出，最亮的恒星往往是最近的恒星，而那些最暗弱的恒星則是最遠的恒星，但有許多例外情況。嚴格來說，這條規律對肉眼更為適宜。在所有恒星中最近的南門二是顆1等星，距離我們4光年稍多一點。另一顆一等星是南河三，距離我們略大於10光年。天空中最亮的天狼星，也是比較接近我們的1顆恒星，它的光線通過空間的路程多於8光年。反之，第二顆最近的、通常叫做巴那德的星卻很暗弱，隻比1顆10等星少許亮一點，距離我們6光年。
老人星是僅決於天狼星的1顆最亮的恒星，它的光線到達我們這裏大約需要100年。大角星是北半球最亮的恒星，距離我們36光年。角宿一與我們的距離是2m光年，明亮的參宿七，它的記錄為900光年。
平均來說，在靠近我們的恒星當中，亮星所占的比率大於暗星，這是事實，然而這並不是一條適用於全部恒星的規律，因為1顆恒星之所以比另1顆恒星亮些，也許是由於這顆亮星離我們比較近些，但不是任何特別暗弱的恒星都是離我們最遠的。亮度的大小標誌著恒星的遠近，但並不能反映出恒星的實際發光量。有大量的事實可以說明這種情況，有些恒星看上去不如我們的太陽亮，然而它們在宇宙空間所發出的光量，比太陽還大10萬倍。這是因為太陽離我們近，而那些恒星離我們遠的緣故。一般而言，隻有那些相對來說較近的恒星，才能在我們的望遠鏡裏看到。
對於恒星彼此之間的距離，在我們知道恒星與我們的距離以前是完全不清楚的。它們之間，有些似乎靠得很近，甚至聚集在一起，幾乎處在我們的同一視線之內，而實際上它們彼此卻離得很遠，要比它們和我們之間的距離遠好多倍。我們觀測到許多星群，並不是由於視覺的錯誤，我們仍有理由設想，那些組成星群的恒星之間有著某種緊密的聯係，並且它們之間的距離較之與其他恒星之間的距離為近。這一設想已被光譜分析和望遠鏡觀察所證實：根據光譜研究，這些星團內的恒星，大致處於同一發展階段，它們似乎有共同的起源，彼此也比較接近。例如通過望遠鏡對昴星團的研究表明：這個星團是移動的，它的全部恒星在空間的運動方向相同，它們似乎有共同的目的地。大熊座內的七顆主要恒星中，有五顆包括在一個移動星團內，隻有鬥形中央的第一顆星和鬥柄上的最後一顆星不是這個星團的成員。雖然太陽不是這個星團的成員，但是由於這個移動星團不斷地接近太陽，以至使太陽也位於這個巨大的移動星團的範圍以內。天狼星、北冕座星和禦夫座星(五車三)都是大熊星團的組成成員。畢星團和昴星團一樣，也是移動星團。畢星團的運動是頗不尋常的，它的全部恒星的運動都向天空中的一點彙聚，很像一個透鏡。它們又像許多平行的鐵路線向車站集中一樣，會集在地平圈上的同一升出點。離我們較近的獵戶座紅星參宿四，也有類似的情況，它與另一顆恒星彼此平行地運動著，最後也會聚到相同的一點。包括許多亮星的天蠍座和半人馬座屬於同一個移動星團。美麗的後發星團是一個肉眼可見的星群。巨蟹座的蜂巢星團也是一個暗弱的肉眼星團。