Un sistem stelar binar este un sistem stelar cu două stele care orbitează una în jurul celeilalte. Sistemele stelare multiple, cum ar fi trinare etc., sunt, de obicei, clasificate folosind același termen. Au fost clasificate sisteme stelare cu până la șapte corpuri care orbitează reciproc.
Se crede că sistemele stelare binare sunt destul de comune în univers și, de fapt, ar putea fi în majoritate. Acest lucru se datorează faptului că norul de praf care se prăbușește pentru a forma stele are adesea mai mult de un centru de greutate. Dacă acestea sunt aglomerări mici, formează planete sau pitice brune, dacă sunt mari, formează stele. Stele binare se spune că sunt stele însoțitoare una cu cealaltă.
Sistemele stelare binare sunt foarte importante în astronomie, deoarece cartografierea orbitelor lor reciproce permite estimarea masei lor. Estimarea masei este utilă pentru a o compara cu temperatura și luminozitatea aparentă, ajutându-ne să determinăm luminozitatea absolută și distanța. Binarele de eclipsare, în care stelele dintr-un sistem binar se eclipsează periodic din punctul nostru de vedere, sunt deosebit de utile. Modul în care se eclipsează reciproc poate fi folosit pentru a estima dimensiunea, densitatea, luminozitatea și distanța. Binarele de eclipsare au fost folosite pentru a măsura distanța față de alte galaxii, cum ar fi Galaxia Andromeda și Galaxia Triangulum, cu un factor de eroare mai mic de 5%.
Cel mai apropiat sistem stelar, Alpha Centauri, este un sistem stelar binar, format din două stele de mărimea Soarelui care orbitează îndeaproape, orbitate la rândul lor de o pitică roșie. Cele două stele centrale au o orbită eliptică una în jurul celeilalte, apropiindu-se până la 11 UA și separându-se până la 35 UA și făcând un ciclu complet la fiecare 80 de ani. Din cauza dinamicii haotice a unui astfel de sistem, nu există o adevărată „zonă locuibilă” în care temperaturile de suprafață rămân aproximativ constante. Temperatura la suprafață se modifică de la an la an.