p Estrela dupla, um par de estrelas espaçadas que, a olho nu, geralmente aparecem como uma única estrela. O par é chamado de duplo óptico se as duas estrelas parecem estar próximas apenas por causa de seu alinhamento visto da Terra. Uma verdadeira estrela dupla é chamada de estrela binária, ou sistema binário. Ele consiste em duas estrelas que estão relativamente próximas no espaço e giram em torno uma da outra por causa da atração gravitacional que cada uma exerce sobre a outra.

p Mais da metade de todas as estrelas conhecidas pertencem a sistemas binários ou a sistemas de estrelas múltiplas contendo estrelas binárias. Os astrônomos podem determinar as massas das estrelas em um sistema binário cuja distância da Terra é conhecida pelo cálculo das órbitas das estrelas em torno umas das outras.

p Quando ambas as estrelas de um sistema binário podem ser vistas individualmente em um telescópio, o par é chamado de binário visual. Freqüentemente, a presença de uma segunda estrela é descoberta por outros meios. Em um binário astrométrico, variações regulares na posição de uma estrela visível revelam que ela está em órbita em torno de uma segunda estrela. Em um binário eclipsante, as duas estrelas passam uma na frente da outra, criando eclipses e escurecimento periódico de sua luz combinada. Um binário eclipsante bem conhecido faz parte do Algol, um sistema de estrelas múltiplas na constelação de Perseu. Em um quarto tipo, o binário espectroscópico, uma estrela é conhecida por estar em órbita ao redor de outra estrela porque as linhas em seu espectro mostram alternadamente o movimento de aproximação e recessão.