Natężenie oświetlenia informuje o ilościowych cechach światła padającego na daną powierzchnię.

Natężenie oświetlenia w danym punkcie powierzchni jest to iloraz elementarnego strumienia świetlnego padającego na powierzchnię, stanowiącą elementarne otoczenie danego punktu, oraz jej wartości.

Definicja równoważna:

Natężenie oświetlenia w danym punkcie powierzchni jest to suma działania wiązek świetlnych o luminancji, które z obszaru pół-przestrzeni widzianej z danego punktu oświetlają ten punkt powierzchni.

Prawo odwrotności kwadratu odległości:

Natężenie oświetlenia jest proporcjonalne do światłości w kierunku danego punktu i odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości tego punktu od źródła światła: gdy odległość między źródłem światła a oświetlanym punktem rośnie, natężenie oświetlenia w tym punkcie maleje tyle razy, ile razy kwadrat nowej odległości jest większy od kwadratu starej odległości. Wystarczającą dokładność obliczeń natężenia oświetlenia uzyska się, gdy odległość będzie nie mniej niż pięciokrotnie większa od największego wymiaru gabarytowego źródła światła (oprawy oświetleniowej).

Natężenie oświetlenia wyrażone zależnościami odnosi się do przypadku ogólnego jest określone w punkcie, którego otoczenie jest wprawdzie częścią pewnej powierzchni, ale nie jest ona w żaden sposób zorientowana. W rzeczywistości zwykle oświetlane są obiekty, których płaszczyzny są wzajemnie prostopadłe. W sali wykładowej oświetla się powierzchnie ławek oraz tablicę, w sklepie oświetlana jest pozioma podłoga, lady sklepowe oraz ustawione pionowo regały z towarem.

W technice świetlnej to natężenie oświetlenia, a nie luminancja, stało się, w większości przypadków, wielkością normującą poziom wymagań oświetleniowych. Jest to następstwem faktu, że aby wyrazić wymaganie w postaci luminancji, należałoby znać ilościowe i geometryczne cechy odbicia światła od oświetlanych powierzchni wykończeniowych. Tego wymagania nie można stawiać; jest to efektem projektu architektonicznego obiektu. Zatem tworząc normy, można jedynie narzucić wymagane natężenie oświetlenia. Praktyka techniki świetlnej pokazuje, że w określonych sytuacjach nie wystarczy wymagać natężenia oświetlenia na płaszczyźnie poziomej i ewentualnie na pionowej. Są sytuacje związane ze specyfiką danej dziedziny, w których nie można określić jednoznacznie stałych płaszczyzn, na których powinny być spełnione określone wymagania natężenia oświetlenia. Dla jakiej pionowej płaszczyzny i jak ustawionej wymagać odpowiedniego poziomu natężenia oświetlenia, aby piłkarz na boisku był widoczny ze wszystkich poziomych kierunków obserwacji? Podobny problem występuje przy obserwacji aktorów i rekwizytów na scenie teatru, z tą różnicą, że potrzeba wygodnej obserwacji a więc i odpowiedniego oświetlenia jest tu ograniczona do kierunków z obszaru widowni. W celu realizacji odpowiedniej wygody widzenia i jej kontroli, w takich sytuacjach jak na boisku piłkarskim czy na scenie estrady, wprowadzono pojęcia cylindrycznego, półcylindrycznego i sferycznego natężenia oświetlenia.

Cylindrycznym natężeniem oświetlenia w danym punkcie nazywa się średnie pionowe natężenie oświetlenia obliczone w tym punkcie dla chwilowych położeń pionowych płaszczyzn w trakcie ich pełnego obrotu wokół pionowej osi przechodzącej przez dany punkt.

Półcylindrycznym natężeniem oświetlenia w danym punkcie nazywa się średnie pionowe natężenie oświetlenia obliczone (zmierzone) w tym punkcie dla chwilowych położeń pionowych płaszczyzn w trakcie ich półobrotu wokół pionowej osi przechodzącej przez dany punkt.

Sferycznym natężeniem oświetlenia w danym punkcie nazywa się średnie natężenie oświetlenia dla wszystkich chwilowych położeń płaszczyzn zawierających dany punkt. Jak już wcześniej wspomniano, nie luminancja a natężenie oświetlenia jest wielkością normatywną w stworzonych wymaganiach oświetleniowych w różnych rodzajach prac wzrokowych.