在銀河系中，只有1/4的恆星是形單影隻的「單身漢」，其 他恆星或成雙成對，或三五成群。天文學家把那些成對的恆星稱 為「雙星」，而把三顆以上的星稱為「聚星」。
構成雙星的兩顆星都叫「子星」，其中較亮的一顆是主星， 較暗的一顆是伴星。多數雙星是在引力作用下彼此繞轉，這樣的 雙星稱為「物理雙星」。有些雙星，兩子星之間並無物理上的聯 系，只是從地球上看去，兩顆星挨得很近，這種雙星叫「光學雙 星"天文學家還將直接通過肉眼、望遠鏡或照相方法能夠分辨 出來的雙星稱為「目視雙星」，而將那些採用拍攝光譜，由視向 速度的變化而判斷出來的雙星稱為「分光雙星」。此外，還有食 雙星、共生星、色球活動雙星、激變雙星、密近雙星和X射線 雙星等。
食雙星的兩顆子星相距很近，用望遠鏡很難將它們分開，隻 有通過測光，觀測它們的光度變化，才能分辨是兩顆星。1783 年古德利克發現的大陵五變星就是一顆食雙星。食雙星中的兩顆 子星在互相繞著它們的品質中心旋轉時互相掩食，使觀測者能看 到主星光度發生周期性的變化。
在雙星世界中，最令天文學家關注的是密近雙星，在這類雙 星中，兩顆子星幾乎密不可分，不但有頻繁的物質交流，而且還 有磁場的相互作用和角動量轉移。有人推測密近雙星的兩顆子星 是兩顆中年恆星，它們有一個公共的對流包層，就像一個連體 人。
70年代以來，隨著太空天文學的興起，雙星世界又增添了 新的成員。1970年12月12日，美國航空和航天局在肯亞的 聖馬爾科發射了第一顆專門用於探測X射線的衛星，因那一天 正值肯亞獨立日，所以衛星被命名為「烏呼魯」（斯瓦希利語 「自由」的意思）。這顆衛星巡天3年，最大的收穫就是發現了一 批X射線雙星，如天鵝座X-1、天鵝座X-2和半人馬座X-3等。 一般認為X射線雙星是由一顆中年主序星和一顆老年星組成， 老年星多是緻密中子星或黑洞。也有人認為X射線雙星是一顆 超新星爆炸後的倖存者。
天文學家還發現一種「中青年結合」的雙星，如金牛座Q 就是一個包含了一顆矮造父變星和一顆主序星的雙星系統。
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