Absolutně černé těleso se nazývá takové, protože pohlcuje veškeré záření dopadající na něj (nebo spíše do něj) jak ve viditelném spektru, tak mimo něj. Pokud se ale tělo nezahřeje, energie je znovu vyzařována zpět. Toto záření vyzařované zcela černým tělesem je zvláště zajímavé. První pokusy o studium jeho vlastností byly provedeny ještě před objevením samotného modelu.
Na počátku 19. století John Leslie experimentoval s různými látkami. Jak se ukázalo, černé saze nejen pohlcují veškeré viditelné světlo dopadající na ně. Vyzařoval v infračervené oblasti mnohem silněji než jiné, lehčí, látky. Jednalo se o tepelné záření, které se od všech ostatních typů liší v několika vlastnostech. Záření zcela černého tělesa je rovnovážné, homogenní, probíhá bez přenosu energie a závisí pouze na teplotě tělesa.
Když je teplota objektu dostatečně vysoká, tepelné záření se stane viditelným a poté jakékoli těleso, včetně absolutně černé, získá barvu.
Takový jedinečný předmět, který vyzařuje pouze určitý druh energie, nemohl nepřitáhnout pozornost. Protože se bavíme o tepelném záření, byly v rámci termodynamiky navrženy první vzorce a teorie o tom, jak by spektrum mělo vypadat. Klasická termodynamika dokázala určit, na jaké vlnové délce má být při dané teplotě maximum záření, kterým směrem a jak moc se posune při zahřátí a ochlazení. Nebylo však možné předpovědět, jaké je rozložení energie ve spektru černého tělesa na všech vlnových délkách a zejména v ultrafialové oblasti.
Podle klasické termodynamiky může být energie vyzařována v libovolných částech, včetně libovolně malých. Aby ale mohlo absolutně černé těleso vyzařovat na krátkých vlnových délkách, musí být energie některých jeho částic velmi velká a v oblasti ultrakrátkých vln by šla do nekonečna. Ve skutečnosti je to nemožné, v rovnicích se objevilo nekonečno a bylo nazýváno ultrafialovou katastrofou. Potíže pomohla vyřešit pouze Planckova teorie, že energie může být vyzařována v diskrétních částech – kvantech. Dnešní rovnice termodynamiky jsou speciálními případy rovnic kvantové fyziky.
Zpočátku bylo zcela černé těleso představováno jako dutina s úzkým otvorem. Záření zvenčí vstupuje do takové dutiny a je absorbováno stěnami. Na spektru záření, kterémusí mít absolutně černé těleso, v takovém případě je spektrum záření od vchodu do jeskyně, otvoru studny, okna do temné místnosti za slunečného dne atd. podobné. Ale především se s ním shodují spektra záření kosmického pozadí vesmíru a hvězd včetně Slunce.
S jistotou lze říci, že čím více částic s různými energiemi je v objektu, tím silnější bude jeho záření připomínat černé těleso. Křivka distribuce energie ve spektru černého tělesa odráží statistické vzory v systému těchto částic, s jedinou korekcí, že energie přenášená během interakcí je diskrétní.
