Pour un physicien étudiant l'astrophysique, les expérimentations se révèlent difficiles.
C'est pourquoi les principes d'invariance et de similitude sont essentiels : ils permettent d'une part, d'appliquer les lois de la physique à plusieurs endroits de l'espace et à des époques différentes, et d'autre part, de tester certaines hypothèses et modéliser des phénomènes à échelle réduite.
L'invariance est directement reliée aux notions de conservations et de symétrie dans la physique contemporaine. Tandis que la similitude est un principe permettant la compréhension de certains phénomènes en les étudiant à moindre échelle.
La physique stellaire est donc en lien direct avec l'invariance et la similitude.