Подвійними зірками в астрономії називають такі пари зірок, які помітним чином виділяються на небі серед оточуючих зірок фону близькістю своїх видимих положень. Як оцінок близькості видимих положень приймають такі кордону кутових відстаней r між компонентами пари, що залежать від видимої зоряної величини m.
Подвійні зірки поділяють в залежності від способу їх спостережень на візуально-подвійні, фотометричні подвійні, спектрально-подвійні і спекл-інтерферометричні подвійні зірки.
Візуально-подвійні зірки. Візуально-подвійні зірки представляють собою досить широкі пари, вже добре помітні при спостереженнях з телескопом помірних розмірів. Спостереження візуально-подвійних зірок виробляються або візуально за допомогою телескопів, забезпечених мікрометрів, або фотографічно за допомогою телескопів-астрографов. Типовими представниками візуально-подвійних зірок можуть служити зірки. Діви (r = 1. -6. Період обертання P = 140 років) або добре відома любителям астрономії найближча до Сонця зірка 61 Лебедя (r = 10. -35. P P = 350 років). До теперішнього часу відомо близько 100000 візуально-подвійних зірок.
Фотометричні подвійні зірки. Фотометричні подвійні зірки представляють собою дуже тісні пари, які звертаються з періодом від декількох годин до декількох днів по орбітах, радіус яких можна порівняти з розмірами самих зірок. Площини орбіт цих зірок і промінь зору спостерігача практично поєднуються. Ці зірки виявляють по явищах затемнень, коли одна з компонент проходить попереду або позаду інший щодо спостерігача. До теперішнього часу відомо більше 500 фотометричних подвійних зірок.
Спектрально-подвійні зірки. Спектрально-подвійні зірки, так само як і фотометричні подвійні, є дуже тісні пари, які звертаються в площині, що утворює з напрямком променя зору спостерігача малий кут. Спектрально-подвійні зірки, як правило, не вдається розділити на компоненти навіть при використанні телескопів з найбільшими діаметрами, однак приналежність системи до цього типу подвійних зірок легко виявляється при спектроскопічних спостереженнях променевих швидкостей. Типовим представником спектрально-подвійних зірок може служити зірка. Великої Ведмедиці, у якої спостерігаються спектри обох компонент, період коливань 10 днів, амплітуда близько 50 км / с.
Спекл-інтерферометричні подвійні зірки. Спекл-інтерферометричні подвійні зірки відкриті порівняно недавно, в 70-х роках ХХ століття, в результаті використання сучасних великих телескопів для отримання спекл-зображень деяких яскравих зірок. Піонерами спекл-інтерферометричний спостережень подвійних зірок є Е. Мак Алістер в США і Ю.Ю. Балега в Росії. До теперішнього часу методами спекл-інтерферометрії виміряна кілька сотень подвійних зірок з роздільною здатністю r