Двойные звезды представляют собой системы, состоящие из двух или нескольких звезд, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга и вращающихся вокруг общего центра масс в соответствии с законом всемирного тяготения.
Чем меньше дистанция, разделяющая компоненты двойных звезд, тем больше скорость вращения. Расстояния между некоторыми звездами, образующими пары, настолько малы, что период обращения этих звезд
вокруг центра масс равен всего нескольким часам. (Для сравнения, период обращения Земли вокруг Солнца равен одному году.) Но иногда их удаленность друг от друга в сотни раз превышает диаметр солнечной системы, а периоды обращения составляют миллионы земных лет. В первом случае двойные звезды представляются одиночными даже в самый сильный телескоп, и их истинную природу астрономы устанавливает лишь по характерным особенностям линий спектров излучения таких систем или по изменению блеска вследствие затмения одного компонента двойной звезды другим. Такие двойные звезды называются спектральными. В противоположность им визуальные двойные звезды при наблюдении в телескоп представляются системами, состоящими из двух или нескольких объектов.
Существование двойных звезд установил в конце XVIII — начале XIX века выдающийся английский астроном Уильям Гершель, заложивший основы современной звездной астрономии. Гершель, как и многие другие астрономы того времени, пытался вычислить расстояние от Земли до звезд, определив их параллактическое смещение (кажущееся изменение положения звезд на небе, вызываемое вращением Земли вокруг Солнца). Ему действительно удалось обнаружить, что взаимное расположение некоторых находящихся рядом звезд периодически изменяется с течением времени. Однако эти изменения явно не имели ничего общего с параллактическим смещением. Проделав большое количество наблюдений, Гершель в конце концов пришел к правильному выводу, что замеченное им перемещение звезд является отнюдь не кажущимся, а истинным и вызывается их вращением вокруг общего центра масс.