Dünyadan bakıldığında, birbirine çok yakın görünen ve genellikle çift yıldız olarak tanımlanan birkaç yıldız çifti vardır. Bazı durumlarda bu, gerçekte birbirinden çok uzak olan iki yıldızın tesadüfi bir şekilde hizalanmasından kaynaklanır - bu, optik bir çift olarak bilinir. Alternatif olarak, yıldızlar yerçekimsel olarak etkileşime girebilecek kadar yakın olabilir, böylece birbirlerine yörüngede dönerler - bu ikili yıldız sistemi olarak bilinir. İkiden fazla yıldızın birbirini yörüngesine sahip olduğu çoklu yıldız sistemleri de mümkündür. Galaksimizdeki yıldızların% 85'inin ikili dahil çoklu yıldız sistemlerinde olduğu düşünülmektedir.
Her iki türden de çift yıldız örnekleri vardır. Parlak yıldız Vega'nın yakınındaki Zeta Lyra, optik çift yıldızın bir örneği - iki yıldız dürbünle ayırt edilebilir. Sirius A ve B ve Alpha Centauri A ve B, ikili yıldız sistemlerinin örnekleridir. Bu sistemlerin her ikisi de çıplak göze tek bir yıldız gibi görünmektedir.
İkili bir sistemi çıplak gözle veya teleskopla iki ayrı yıldıza çözmenin mümkün olduğu durumlarda, sistem görsel bir ikili olarak bilinir. Bunlar genellikle yıldızların birbirlerine göre hareketlerini gözlemleyerek optik çiftlerden ayırt edilebilir. Nadir durumlarda, Dünya'dan bakıldığı gibi, yıldızlar birbirlerinin tutulmasına neden olur ve bu da yıldızların ışığında periyodik olarak azalma sağlar. Perseus takımyıldızında Algol, birkaç günde bir yapılan karartmanın aslında çıplak gözle görülebildiği bir örnektir. Tutulma gerçekleştiğinde, her iki yıldızın çaplarını karartma süresinden hesaplamak mümkündür.
Pek çok durumda, çift yıldız, güçlü bir teleskopla bakıldığında bile tek bir yıldız olarak görünür, çünkü bileşen yıldızları birbirine çok yakın ve / veya çok uzaktır. Bir yıldızın aslında iki yıldız içeren bir ikili sistem olup olmadığını belirlemek için kullanılabilecek birkaç yöntem vardır. Farklı yıldız türleri, farklı bileşimlerinden dolayı tanınabilir spektrumlar üretir. Uzak, aydınlık bir nesnenin emisyon spektrumunun analizi, iki farklı yıldız spektrum türünü gösterirse, bu, iki farklı yıldız türü içeren bir çift yıldız sistemi olduğunu gösterir.
Yine yıldız yıldız spektrumunu içeren ikili yıldızları saptamanın başka bir yöntemi Doppler etkisini kullanır. İkili bir yıldız sisteminde, herhangi bir zamanda, yıldızlar birbirinin yörüngesinde yıldızlardan birinin Dünya'ya doğru ya da uzağa doğru hareket etmesi muhtemeldir. Yıldızın spektrumu yaklaşırken mavi ve çekilirken kırmızı kaydırılacaktır. Bu durum periyodik olarak tersine dönerek, yıldızlardan sadece biri gözlemlense bile, yörünge hareketi gösterir.
Çift yıldız, bir yıldızın yerçekimi malzemesini diğerinden çekmesi için birbirlerine yeterince yakın olabilir. Bunlar iletişim ikili dosyaları olarak bilinir. Bu durum yıldızlardan biri dış malzemesinin bir kısmının diğer yıldızın çekim kuvvetinin daha güçlü olduğu bölgeye girdiği noktaya kadar genişlediğinde ortaya çıkabilir. Böyle bir örnek, Sheliak olarak da bilinen ikili yıldız sistemi Beta Lyrae'dir.
