在恒星世界里，有这样一种现象：两颗彼此靠得很近的星，看上去好像是单颗的。它们在彼此的引力作用下，沿着轨道相互环绕地运动着，这就是“双星”系统，天文学家称它们为“物理双星”，以区别那些远看很近，实际相距遥远的“光学双星”们。组成物理双星的两颗星都被称为双星的“子星”，其中看上去较亮的一颗是“主星”，较暗的一颗叫“伴星”。人们熟知的著名双星有天狼、南门二、五车二、南河三、角宿一、心宿二、北河二、参宿三、北斗一、北斗六等。
下面我们来看几个实例：大熊座的北斗七星中的“北斗六”，又叫“开阳星”，外文名叫“捷塔（ζ）”，组成它的就是两颗星。伴星和主星的亮度分别是40等和24等，它们之间的实际距离有380多天文单位，相互环绕一圈得好几千年，人们就发现了这对“目视双星”。称它们“目视双星”，是因为只要借助一架望远镜就可以看到它们。
1862年，人们寻找了28年的天狼星的伴星被美国光学家克拉克用一架口径46厘米的望远镜发现了。和天狼星主星比起来，这颗伴星实在太暗了，亮度连天狼星主星亮度的万分之一都不到，是一颗866等星。但它伴随着自已的主人——天狼星，在天空中呈波浪式的运动路线。
天琴星座里有一颗“贝塔（β）”星，它的中国名叫做“渐台二”。它的两颗子星都如同一个鸡蛋，主星大而亮，伴星小而暗，彼此靠得很近。有时候两颗子星互不遮挡，“蛋”盼长轴都对着地球，看上去很亮；有时候“蛋”的横轴都对着地球，看上去是圆的，一颗子星挡住了另一颗子星，亮度被“食”了，看上去要暗些，尤其是暗伴星在前面正对着地球的时候。“渐台二”的光度变化周期是129日。人们称这种物理双星叫“食双星”，又叫“食变星”。
还有一颗著名的食双星，它叫“柱一”，外文名字叫“厄普西隆”（∈），在御夫星座。它的光变周期长达271年，亮度变化要经历714天。20世纪内，人们观测了4次“柱一”的交食现象，在最后一次观测中，人们发现了它的主星是一颗“超巨星”，直径是太阳的1500倍，表面温度在7000℃以上。伴星是颗“蓝矮星”，周围有巨大的尘埃环阻挡了人们的视线。尘埃环外还有一个气体的外壳。整个双星系统又被一个公共气体层包裹着。正因为这样，“柱一”的庐山真面目直到最近才被发现。
