色温是光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。大多数光源发出的光都被称为白光，因此光源的色表温度或相关色温度用来指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。根据Max Planck的理论，当一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热时，温度逐渐升高，光度也随之改变。CIE色座标上的黑体曲线（Black body locus）显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K（Kelvin，或称开氏温度）为单位（K=℃+273.15）。因此，黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K，其温度影响光色变化。

光色越偏蓝，色温越高；偏红则色温越低。一天中太阳光的光色也随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3,000K；正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K；日落前光色偏红，色温又降至2,200K。其他光源的相关色温度也有所不同。

由于相关色温度实际上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，所以具有相同色温的两个光源，在光色外观上可能仍有一些差异。仅凭色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。