Während die Beleuchtungsstärke die auf eine Fläche treffende Lichtleistung erfasst, beschreibt die Leuchtdichte das von dieser Fläche ausgehende Licht. Dies Licht kann dabei von der Fläche selbst ausgehen (z.B. bei der Leuchtdichte von Lampen und Leuchten). Die Leuchtdichte ist hierbei definiert als das Verhältnis der Lichtstärke und der auf die Ebene senkrecht zur Ausstrahlungsrichtung projizierten Fläche. Das Licht kann aber auch von der Fläche reflektiert oder transmittiert werden. Für gestreut reflektierende (matte) und für gestreut transmittierende (trübe) Materialien kann die Leuchtdichte hierbei aus der Beleuchtungsstärke und dem Reflexions- bzw. Transmissionsgrad berechnet werden. Die Helligkeit korreliert mit der Leuchtdichte; der tatsächliche Helligkeitseindruck wird allerdings noch von dem Adaptationszustand des Auges, den umgebenden Kontrastverhältnissen und dem Informationsgehalt der gesehenen Fläche beeinflusst.