下式给出： formula_1对一个天体，面亮度与光度计的亮度类似，因此距离是一个常数：当物件因距离增加而变得黯淡时，它在视觉领域上也相对应的变小。在几何条件上，附近天体发射出一定量的光，但在物理上对应区域的立体角或可视区域（平方角秒）给定的辐射通量，以相同的比例增减，结果是有着相同的面亮度。对于像星云或星系等扩展天体，这将允许通过距离模数的面亮度估计空间距离或光度距离。
与物理单位的关系.面亮度的单位大小与太阳每平方角秒的面亮度有着物理上的关联性：formula_2