De eenheid die gewoonlijk wordt gebruikt voor het meten van afstanden tussen hemellichamen is het lichtjaar. Een lichtjaar wordt gedefinieerd als de afstand die het licht in één jaar aflegt. Omdat de snelheid van het licht ongeveer 299.792.458 meter per seconde bedraagt, komt één lichtjaar overeen met ongeveer 9,461 x 10^12 kilometer of ongeveer 5,879 x 10^12 mijl.

Lichtjaren worden gebruikt voor het meten van grote afstanden in de ruimte, zoals de afstanden tussen sterren, sterrenstelsels en andere hemellichamen. De dichtstbijzijnde ster bij ons zonnestelsel, Proxima Centauri, bevindt zich bijvoorbeeld op een afstand van ongeveer 4,2 lichtjaar. Het centrum van ons Melkwegstelsel bevindt zich op ongeveer 27.000 lichtjaar afstand, en het Andromedastelsel, een van onze dichtstbijzijnde naburige sterrenstelsels, bevindt zich op ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar afstand.

Bij het meten van nog grotere afstanden kunnen astronomen ook eenheden zoals parsecs of megaparsecs gebruiken. Een parsec wordt gedefinieerd als de afstand waarop een object een parallaxhoek van één boogseconde (1/3600 graad) heeft, gezien vanaf tegenovergestelde uiteinden van de baan van de aarde rond de zon. Eén parsec is ongeveer 206.265 astronomische eenheden (AU) of ongeveer 3,26 lichtjaar. Een megaparsec (Mpc) is één miljoen parsec.

Met deze eenheden kunnen astronomen de immense afstanden in de uitgestrekte kosmos meten en begrijpen.