恒星合并能够产生短暂明亮的红色瞬变，食双星通过成员互相遮挡产生周期变暗，许多恒星处于双星或更复杂的多星系统

恒星合并能够产生短暂明亮的红色瞬变。双星群体统计受到观测灵敏度限制。低亮度伴星可能难以在亮主星旁直接发现。高质量恒星具有较常见的多星伙伴。双星形成可能涉及云核分裂与动力捕获等过程。星团环境可以拆散较松散的双星系统。紧密双星与周围恒星相遇可交换能量。多星系统提醒恒星并非总是独立演化。

双星光变形状反映大小轨道与表面亮度关系。洛希瓣描述旋转双星中物质受束缚的区域。恒星充满洛希瓣后可能发生质量转移。质量转移能够显著改变两颗恒星的演化。吸积物质常因角动量形成盘状结构。供体恒星失质量后可能暴露原来内部层次。共同包层阶段使两个核心处于同一气体包层。共同包层演化可能显著缩小双星轨道。

双星是两颗恒星组成的引力束缚系统。许多恒星处于双星或更复杂的多星系统。目视双星可以通过角分辨观测区分成员。分光双星依靠谱线周期移动识别轨道运动。食双星通过成员互相遮挡产生周期变暗。同一双星可以同时属于多种观测分类。双星轨道能够提供恒星质量的直接约束。视线倾角会影响分光测得的速度幅度。

双中子星通过引力波辐射逐渐损失轨道能量。双黑洞也能在长期演化后发生并合。并合信号包含旋近合并与振铃等阶段。波形分析能够估计成员质量和自转信息。引力波距离测量存在视线倾角等简并关系。三体系统中的远伴星可改变内双星轨道。多星系统长期稳定需要一定轨道层级关系。偶然视线重合的光学双星不一定引力束缚。