Luminozitás-távolsághoz úgy jutunk, hogy megmérjük egy ismert fényességű égitest látszó fényességét, és kiszámítjuk a távolságot. Kozmológiai esetben az okozza az eltérést a szokványos távolságtól, hogy a világegyetem tágulása miatt az égitesteket már három okból látjuk halványabbnak: a geometriai távolság miatt, a kozmológiai vöröseltolódásuk miatt és külön a vöröseltolódáshoz tartozó idődilatáció miatt is.

Szögátmérő-távolság meghatározásakor megmérjük egy ismert méretű objektum látszó átmérőjét. A szokványos távolságfogalomtól való eltérést itt az adja, hogy a világegyetem geometriája nem euklideszi, és például meglepő módon a látszó méret nem monoton függvénye a távolságnak! Ahogy egyre messzebbre tekintünk, az azonos méretű "dolgok"' először egyre kisebbek lesznek, a hétköznapi tapasztalattal összhangban. Később viszont megfordul a tendencia, és ismét növekedni kezd a látszó méret! Mintha a világegyetem egy nagy nagyítólencseként üzemelne.

Egy objektum sajátmozgását út/idő és szög/idő dimenzióban egyaránt ismerve egy újabb távolságfogalmat kapunk. Ez csak látszólag hasonlít a szögátmérő-távolságra, valójában egy "teljesen normálisan"' viselkedő távolságot kapunk, amely matematikailag a legközelebb esik ahhoz, amit talán "méterrúddal mérhető" távolságnak szeretnénk nevezni.

A ötödik távolságfogalmat az adja meg, hogy hány évig haladt a fény, amíg az adott vöröseltolódású objektumtól hozzánk ért? Ez a mennyiség szintén elég bonyolultan viselkedik, pedig "fényév"' fogalmunk definíció szerint ezt a távolságot fejezné ki. Egyes esetekben, például az ősrobbanás vagy a kozmikus háttérsugárzás kapcsán természetesen kényelmes ennek a távolságfogalomnak a használata.

Az, hogy mikor melyik távolságot használjuk, adott esetben a mérés kérdése. Ha pl. a látszó fényesség mérésével jutunk távolsághoz, célszerű luminozitás-távolságot közölni. Általában nem célszerű ezt átszámítani pl. fényút-távolsággá, hiszen az átszámítás függ a kozmológiától, amelyben élünk, és mivel ezt nem ismerjük pontosan, nem tudjuk az átszámítás pontos képletét sem.

A vöröseltolódást is átszámolhatjuk egy másik távolságfogalommá, ám mivel a világegyetem szerkezetét nem ismerjük, itt sem tudjuk a pontos képletet. Ezért leggyakrabban a vöröseltolódásokat nem számolják át távolsággá, hanem magára a vöröseltolódásra hivatkoznak mint távolság fogalomra. Ez alapján definiálhatjuk a kozmológiai távolságot a legmesszebbi objektumokra, magát a vöröseltolódást.