Warunek równowagi jest istotny. Promieniowanie ciała czarnego nie opisuje dowolnego świecącego obiektu, lecz rozkład, który powstaje wtedy, gdy promieniowanie i materia mogą wymieniać energię aż do ustalenia wspólnej temperatury. Widma liniowe rozrzedzonych gazów i promieniowanie nietermiczne wymagają osobnych modeli fizycznych.
Gdyby dwa ciała doskonale czarne połączyć wnękami, energia płynęłaby promieniście od jednego do drugiego aż do wyrównania temperatur. Gdyby strumienie pozostały nierówne mimo równych temperatur, przeczyłoby to drugiej zasadzie termodynamiki.
Model fizyczny Ciało doskonale czarne jest modelem granicznym. Z definicji pochłania ono całe padające promieniowanie, nie odbija go i nie przepuszcza, więc jego zdolność absorpcyjna jest równa jedności w całym zakresie widma. Modelami granicznymi przeciwstawianymi mu są ciało doskonale białe (doskonale odbijające) oraz ciało doskonale przezroczyste. Jeżeli ciało doskonale czarne pozostaje w równowadze w jednolitej temperaturze, musi również emitować promieniowanie o ściśle określonym rozkładzie widmowym.