嚴格意義上來說，一光年的距離并非是光走一年的距離，而是應該光在真空中走一年的距離，這是一個長度單位。之所以需要強調真空，是因為光的傳播速度與介質有關。在非真空的介質中，光的傳播速度要比真空中的光速更慢，例如，光在水中的傳播速度大約為真空光速的75%。
那麼，為什麼真空光速會被用于長度單位的定義呢？
由于光的傳播速度非常快，很早之前的人們會覺得光速是無限的。到了17世紀，天文學家羅默基于木衛一的星蝕現象确定，光速是有限的，隻是速度非常快。後來的科學家通過各種方法測定，光的傳播速度每秒可達30萬公裡。
雖然光速是常數，并且相對于任何參照系都維持恒定，但由于測量儀器的誤差，我們不可能完全準确地測出光速的大小。在科學家把光速測定到一定精度之後，科學家決定舍棄掉光速的小數點，把光在真空中的傳播速度定義為準确的299792458米/秒。
光速被确定之後，人們舍棄了由米原器确定1米長度的标準，轉而用光在真空中傳播1/299792458秒所走的距離來确定1米的長度。這樣的好處是1米長度不會因為米原器的誤差而發生變化，而且由于光速的定義值與此前測出的結果非常接近，這樣反過來用光速來定義1米的長度不會對與長度有關的參數造成什麼影響。
于是，真空中的光速被完全确定下來之後，就可以用它來定義一光年的長度。這樣就不會有不确定的因素，1光年嚴格等于9460730472580800米。但需要注意的是，計算光年時所用的一年時長為365.25天，這是儒略年。
有了光年這樣的長度單位，用于表示宇宙天體的距離就很方便，也很容易理解。不過，天文學中更常使用的長度單位是秒差距，這個單位來曆已久，比光年更早出現。
另外，從某種意義上來說，對于光子本身而言，以光速運動的它們無所謂時間和空間，無論1光年，還是更遠的距離，由于尺縮鐘慢效應，它們都是在一瞬間抵達。不過，物理學中并不承認光速參照系。
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