La capa profunda de l'atmosfera estel·lar té una temperatura alta i la capa poc profunda té una temperatura baixa. Òbviament, tota l'atmosfera no es troba en un estat d'equilibri tèrmic estricte. Per tant, la llei de l'equilibri termodinàmic no s'aplica a tota l'atmosfera estel·lar. Per tal de descriure l'estat tèrmic de l'atmosfera estel·lar, K. Schwarzschild i Milne van proposar l'equilibri termodinàmic local el 1906 i 1921 respectivament.
