Plantilla:Article espacial 05
Una estrella binària és un sistema de dues estrelles lligades físicament per la força gravitatòria i que, per tant, giren al voltant d'un centre de massa comú; per aquesta raó giren l'una al voltant de l'altra. Els sistemes estel·lars binaris són molt importants en astrofísica ja que l'observació de les seves òrbites permet determinar-ne la massa. Així, les masses de moltes estrelles simples poden ser determinades per extrapolació a partir de les observacions realitzades en estrelles binàries. Els components d'un sistema estel·lar binari poden intercanviar massa, la qual cosa els porta a evolucionar a estadis o etapes on no poden arribar les estrelles simples. Són exemples de binàries:
- Algol, una binària eclipsant.
- Sírius.
- Cygnus X-1, amb un membre que podria ser un forat negre.
Cal considerar també les "falses binàries", que semblen dues estrelles que estiguin juntes a causa d'un efecte de perspectiva; per això se les anomena binàries òptiques o parells òptics. També són comuns els sistemes que contenen més de dos components, anomenats estrelles múltiples, que generalment es classifiquen amb un mateix nom.