Duboki sloj stelarne atmosfere ima visoku temperaturu i plitki sloj ima nisku temperaturu. Očigledno, cijela atmosfera nije u strogom termalnom stanju ravnoteže. Stoga se zakon termodinamičkih ravnoteža ne odnosi na cijelu stelarnu atmosferu. Kako bi opisali termalno stanje u stelarnoj atmosferi, K. Schwarzschild i Milne su predložili lokalnu termodinamičku ravnotežu 1906. i 1921. godine.
