Es el fenómeno por el cual la posición de las estrellas aparece desplazada hasta 20",5 con respecto a la real, como consecuencia del movimiento orbital de la Tierra (29,8 km/seg). DE manera intuitiva se puede explicar observando cómo los ocupantes de un coche que se desplaza bajo una lluvia perfectamente vertical al suelo, tienen la sensación de que ésta cae de manera inclinada hacia el vehículo en el que viajan. Del mismo modo, los rayos luminosos de una estrella observada desde la Tierra aparecen desviados y la fuente, por consiguiente, desplazada. El efecto fue descubierto por el astrónomo James Bradley en 1758 y constituyó la primera prueba de observación de movimiento de la Tierra alrededor del Sol.

Con este término genérico se abarca una serie de defectos que afectan a los instrumentos ópticos con lentes y con espejos. En la aberración cromática los diversos colores (longitudes de onda) que componen la luz, al atravesar una lente son desviados de diferente manera y dan lugar a la formación de una imagen contorneada por los colores del arco iris. En una lente biconvexa, por ejemplo, los rayos violetas convergen hacia el foco antes que los rojos. El defecto se elimina recurriendo a un sistema acromático compuesto, en su forma más simple, por dos lentes, una denominada "flint" y la otra "crown", cuyo índice de refracción es distinto. Los espejos de los telescopios reflectores carecen de aberración cromática.

La aberración esférica, en cambio, afecta tanto a las lentes como a los espejos y se debe a que las partes periféricas de una lente o de un espejo, hacen converger los rayos luminosos hacia un foco ligeramente desplazado con respecto al de las partes centrales, dando lugar a una imagen desenfocada. El astigmatismo es un defecto de algunos sistemas ópticos consistente en la incapacidad de conducir hacia un foco común los rayos luminosos procedentes de diversos planos, por ejemplo el plano horizontal y el vertical. Si se observa una estrella con un anteojo con defecto astigmático, en lugar de una imagen puntiforme se observará una imagen elipsoidal. Para corregir el astigmatismo se recurre por lo general al empleo de lentes tóricas (de toro de revolución), que presentan una cara esférica y una cara tórica. Sin embargo, en cierto momento se empleaban lentes cilíndricas y esfériro-cilíndricas.

Posibles aberraciones ópticas de un punto luminoso "visto" desde un objetivo fotográfico sin las oportunas correcciones (en este caso cuanto más corta es la focal, más difíciles son las correcciones.

La absorción atmosférica es la disminución de la intensidad luminosa de un fuente celeste, causada por los gases que componen la atmósfera. Crece rápidamente en las capas más bajas de la atmósfera, cuya densidad es mucho más elevada que la de los estratos superiores. La absorción que experimenta la luz de un astro observado cerca del horizonte, por tanto, es mayor que la de un astro que se encuentra en el cenit, debido a que los rayos luminosos primero, deben atravesar una masa de aire más grande.

Los diversos colores que componen la luz blanca en condiciones de cielo sereno experimental una absorción variable según su longitud de onda: los rayos violetas son absorbidos más que los rojos y esto por un lado provoca "el enrojecimiento" de los astros (sobre todo en la proximidad del horizonte), y por otro, la coloración azul o violeta del cielo que se puede observar en un día claro y despejado. En cambio, cuando la atmósfera está cargada de partículas de vapor de agua o de otra naturaleza, no se tiene una absorción selectiva y el cielo aparece blanquecino.

La absorción interestelar es el fenómeno por el cual una estrella aparece menos luminosa de cuanto debería, debido a su distancia; esto está causado por la presencia, en el espacio interestelar, de nubes formadas por gases y polvo. Considerando que estas sustancias estén uniformemente distribuidas en el espacio, en un trayecto de unos 3.000 AL, la luminosidad de una estrella debería reducirse en 0,5 magnitud. La distribución de la materia interestelar, sin embargo, no es uniforme, y, por tanto, el coeficiente de absorción varía en cada caso.

La absorción interestelar también presenta el fenómeno de la selectividad: es experimentada en mayor medida por la luz azul y en menor medida por la roja.

Esta es la razón por la cual los astros que se encuentran detrás de densas nubes interestelares se nos aparecen más rojos. Este fenómeno es conocido precisamente como enrojecimiento interestelar y la diferencia entre el valor del color medido y el valor medio del índice de color de las estrellas del tipo espectral examinado, se llama "exceso de color".

(A) La absorción interestelar en las diferentes longitudes de onda da lugar a un enrojecimiento de los astros, siendo mayor en las longitudes de onda más cortas.

(B) Enrojecimiento (exceso de color) creciente con discontinuidades a causa de nubes de polvo interestelar situadas a diferentes distancias.