en stjerne kalles en variabel stjerne hvis dens tilsynelatende lysstyrke sett fra Jorden endres over tid. Det er to grunnleggende typer variable stjerner: indre variabler, hvis lysstyrke faktisk endres, og ytre variabler, hvis tilsynelatende endringer i lysstyrke skyldes endringer i mengden lys som kan nå Jorden. En stjerne kan være en iboende variabel fordi den periodisk svulmer og krymper. En stjerne kan være en ekstrinsisk variabel fordi den har en bane følgesvenn som noen ganger formørker den.
Indre Variabler:
Pulserende variable stjerner:
det finnes mange forskjellige typer pulserende variable stjerner. Noen av dem varierer i lysstyrke med så mye som 100 ganger, og noen har sykluser som gjentar så ofte som noen få dager, mens andre varierer over måneder eller år. I de fleste tilfeller pulserer disse stjernene fordi de er på slutten av livet og har blitt ustabile.
Eruptive variable stjerner:
det er mer sannsynlig at disse stjernene har svært uregelmessige sykluser. De inkluderer protostjerner, som i ferd med å bli hovedseriestjerner, ofte har variasjoner i lysstyrken. Giants og supergiants mister sin sak relativt enkelt og kan også oppleve utbrudd. Hvite dverger som er en del av et binært system kan også oppleve utbrudd som de tar saken fra sin følgesvenn stjerne.
Ekstrinsiske Variabler:
omtrent halvparten av de synlige stjernene er ikke isolert, de er en del av flere stjernesystemer. Par av stjerner som går i bane rundt hverandre kalles binærstjerner eller binærstjerner. Observere hvordan binærfiler bane hverandre gir astronomer informasjon om sine masser.
Spektroskopi gjør det mulig å studere dobbeltstjernesystemer der de to stjernene er tett sammen. Noen ganger er et binært system så langt fra oss, og stjernene er så nært sammen, at fra Jorden selv med et teleskop, ville vi bare kunne se det som en stjerne. Spektroskopi kan fortelle astronomer sammensetningen av overflaten av en stjerne, og hvis en stjerne har absorpsjonslinjer av elementer som normalt ikke ville vises i en svi stjerne, vet de at det er to forskjellige stjernetyper som kretser hverandre.
noen binære systemer er orientert slik at de to stjernene periodisk formørker hverandre når de ses fra Jorden. I så fall reduseres den tilsynelatende lysstyrken til det som ser ut til å være en enkelt stjerne når en stjerne går bak den andre. Astronomer bruker fotometri for å måle endringer i stjernens lysstyrke for å studere disse systemene.