Le voilement des étoiles est causé par la lumière artificiellement émise vers le ciel, soit directement par les luminaires, soit après avoir été réfléchie sur le sol. La lumière émise vers le ciel est rendue visible (et donc nuisible) du fait de la réflexion sur les particules en suspension (poussières, aérosols, humidité) ou de la diffusion intrinsèque de l'atmosphère.
La lumière blanche, parce qu'elle est davantage diffusée par l'atmosphère, contribue plus au voilement des étoiles que la lumière jaune.
Pour les astronomes et les astrophysiciens, la noirceur du ciel est essentielle à l'observation et à l'étude d'objets célestes de faible luminosité. La croissance importante de la pollution lumineuse affecte de plus en plus les activités de recherche des grands observatoires, car l'augmentation de la luminosité artificielle du ciel produit un effet similaire à celui d'un rétrécissement des télescopes. C'est ainsi que le plus grand observatoire en sol canadien, le David Dunlap Observatory, a été contraint de fermer ses portes. La luminosité excessive du ciel de Toronto lui a été fatale et l'imagerie y est devenue impossible. Aux États-Unis, les activités des observatoires de l'Université Harvard au Massachusetts et du Mont Palomar en Californie, tous deux situés en banlieue de grandes villes, sont également compromises pour les mêmes raisons.
