Двойная звезда, пара близко расположенных звезд, которые невооруженным глазом обычно кажутся одной звездой. Пара называется оптическим двойником, если две звезды кажутся близкими друг к другу только из-за их расположения, если смотреть с Земли. Настоящая двойная звезда называется двойной звездой или двойной системой. Он состоит из двух звезд, которые лежат относительно близко друг к другу в пространстве и вращаются друг вокруг друга из-за гравитационного притяжения, которое каждая оказывает друг на друга.
Более половины всех известных звезд принадлежат двойным системам или многократным звездным системам, содержащим двойные звезды. Астрономы могут определить массы звезд в двойной системе, расстояние которой от Земли известно, путем вычисления орбиты звезд вокруг друг друга.
Когда обе звезды двойной системы можно увидеть по отдельности в телескоп, пара называется визуально двойной. Часто наличие второй звезды обнаруживают другими способами. В астрометрической двойной системе регулярные изменения положения видимой звезды показывают, что она находится на орбите вокруг второй звезды. В затменной двойной системе две звезды проходят друг перед другом по очереди, создавая затмения и периодическое затемнение их объединенного света. Хорошо известная затменная двойная система составляет часть Алгола, системы из нескольких звезд в созвездии Персея. В четвертом типе, спектроскопической двойной системе, звезда находится на орбите вокруг другой звезды, потому что линии в ее спектре попеременно показывают движение приближения и удаления.