Za svoje proračune, astronomi koriste posebne mjerne jedinice koje nisu uvijek jasne običnim ljudima. To je razumljivo, jer kada bi se kosmičke udaljenosti mjerele u kilometrima, tada bi se u očima mreškao broj nula. Stoga je za mjerenje kosmičkih udaljenosti uobičajeno koristiti mnogo veće vrijednosti: astronomsku jedinicu, svjetlosnu godinu i parsek.
Astronomska jedinica se često koristi za označavanje udaljenosti unutar našeg solarnog sistema. Ako se udaljenost do Mjeseca još uvijek može izraziti u kilometrima (384.000 km), onda je najbliži put do Plutona oko 4.250 miliona km, a to će već biti teško razumjeti. Za takve udaljenosti, vrijeme je da se koristi astronomska jedinica (AU), jednaka prosječnoj udaljenosti od Zemljine površine do Sunca. Drugim riječima, 1 a.u. odgovara dužini velike poluose orbite naše Zemlje (150 miliona km.). Sada, ako zapišemo da je najkraća udaljenost do Plutona 28 AJ, a najdužaput bi mogao biti 50 AJ, što je mnogo lakše zamisliti.
Sljedeća najveća je svjetlosna godina. Iako je riječ „godina“prisutna, ne treba misliti da je krajnje vrijeme. Jedna svjetlosna godina je 63.240 AJ. Ovo je put koji zraka svjetlosti prijeđe za 1 godinu. Astronomi su izračunali da je potrebno više od 10 milijardi godina da zrak svjetlosti stigne do nas iz najudaljenijih kutova svemira. Da zamislimo ovu gigantsku udaljenost, zapišimo je u kilometrima: 950000000000000000000000. Devedeset pet milijardi biliona poznatih kilometara.
Činjenicu da se svjetlost ne širi trenutno, već određenom brzinom, naučnici su počeli nagađati od 1676. godine. U to vrijeme danski astronom po imenu Ole Römer primijetio je da su pomračenja jednog od Jupiterovih mjeseca počela kasniti, a to se dogodilo upravo kada je Zemlja krenula u svojoj orbiti prema suprotnoj strani Sunca, suprotnom od mjesta gdje je Jupiter bio. Prošlo je neko vrijeme, Zemlja je počela da se vraća nazad, a pomračenja su se ponovo počela približavati prethodnom rasporedu.
Tako je zabilježeno oko 17 minuta vremenske razlike. Iz ovog zapažanja zaključeno je da je svjetlosti bilo potrebno 17 minuta da pređe udaljenost dužinu prečnika Zemljine orbite. Pošto je dokazano da je prečnik orbite približno 186 miliona milja (sada je ova konstanta 939,120,000 km), ispostavilo se da se snop svetlosti kreće brzinom od oko 186 hiljada milja u sekundi.
Već u naše vrijeme, zahvaljujući profesoru Albertu Michelsonu, koji je krenuo da što preciznije odredi koliko je svjetlosna godina, koristeći drugu metodu, dobijen je konačni rezultat: 186.284 milja u 1 sekundi (oko 300 km/s). Sada, ako izbrojimo broj sekundi u godini i pomnožimo sa tim brojem, dobićemo da je svjetlosna godina duga 5,880,000,000,000 milja, što je 9,460,730,472,580,8 km.
U praktične svrhe, astronomi često koriste jedinicu udaljenosti poznatu kao parsek. To je jednako pomaku zvijezde u odnosu na pozadinu drugih nebeskih tijela za 1'' kada je posmatrač pomaknut za 1 radijus Zemljine orbite. Od Sunca do najbliže zvijezde (ovo je Proxima Centauri u sistemu Alpha Centauri) 1,3 parseka. Jedan parsec je jednak 3,2612 sv. godine ili 3,08567758 × 1013 km. Dakle, svjetlosna godina je nešto manja od trećine parseka.
