Ένα δυαδικό αστρικό σύστημα είναι ένα αστρικό σύστημα με δύο αστέρια σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο. Συστήματα πολλαπλών αστέρων, όπως τριμερή, κ.λπ., κατηγοριοποιούνται επίσης συνήθως χρησιμοποιώντας τον ίδιο όρο. Τα αστρικά συστήματα με έως και επτά σώματα σε τροχιά μεταξύ τους έχουν ταξινομηθεί.
Θεωρείται ότι τα δυαδικά συστήματα αστεριών είναι αρκετά κοινά στο σύμπαν και μπορεί στην πραγματικότητα να είναι στην πλειοψηφία τους. Αυτό συμβαίνει επειδή το σύννεφο σκόνης που καταρρέει για να σχηματίσει αστέρια έχει συχνά περισσότερα από ένα κέντρα βάρους. Εάν πρόκειται για μικρές συστάδες, σχηματίζουν πλανήτες ή καφέ νάνους, εάν είναι μεγάλοι σχηματίζουν αστέρια. Τα δυαδικά αστέρια λέγεται ότι είναι αστέρια συντροφιάς το ένα του άλλου.
Τα δυαδικά συστήματα αστεριών είναι πολύ σημαντικά στην αστρονομία, επειδή η χαρτογράφηση των αμοιβαίων τροχιών τους επιτρέπει σε κάποιον να εκτιμήσει τη μάζα τους. Η εκτίμηση της μάζας είναι χρήσιμη για την αντίθεση της με τη θερμοκρασία και τη φαινομενική φωτεινότητα, βοηθώντας μας να προσδιορίσουμε την απόλυτη φωτεινότητα και την απόσταση. Τα δυαδικά αρχεία έκλειψης, όπου τα αστέρια σε ένα δυαδικό σύστημα επισκιάζονται το ένα το άλλο περιοδικά από την άποψή μας, είναι ιδιαίτερα χρήσιμα. Ο τρόπος με τον οποίο επισκιάζονται αμοιβαία το ένα το άλλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση του μεγέθους, της πυκνότητας, της φωτεινότητας και της απόστασής τους. Τα δυαδικά συστήματα έκλειψης έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της απόστασης από άλλους γαλαξίες, όπως ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας και ο Γαλαξίας του Τριγωνίου, με συντελεστή σφάλματος μικρότερο από 5%.
Το πλησιέστερο αστρικό σύστημα, το Άλφα Κενταύρου, είναι ένα δυαδικό αστρικό σύστημα, που αποτελείται από δύο αστέρια μεγέθους του Ήλιου σε στενή τροχιά που περιφέρονται με τη σειρά τους από έναν κόκκινο νάνο. Τα δύο κεντρικά αστέρια έχουν μια ελλειπτική τροχιά το ένα γύρω από το άλλο, πλησιάζοντας έως και 11 AU και χωρίζονται έως και 35 AU, και κάνουν έναν πλήρη κύκλο κάθε 80 χρόνια. Λόγω της χαοτικής δυναμικής ενός τέτοιου συστήματος, δεν υπάρχει πραγματική «κατοικήσιμη ζώνη» όπου οι επιφανειακές θερμοκρασίες παραμένουν σχεδόν σταθερές. Η θερμοκρασία της επιφάνειας αλλάζει από χρόνο σε χρόνο.