İkili yıldız sistemi, birbirlerinin etrafında dönen iki yıldız bulunan bir yıldız sistemidir. Üçlü vb. Gibi çoklu yıldız sistemleri de genellikle aynı terim kullanılarak kategorize edilir. Karşılıklı olarak yedi tane yörüngeye sahip gövdeye sahip yıldız sistemleri sınıflandırılmıştır.
İkili yıldız sistemlerinin evrende oldukça yaygın olduğu ve gerçekte çoğunlukta olabileceği düşünülmektedir. Bunun nedeni yıldız oluşturmak üzere çökmekte olan toz bulutunun çoğu zaman birden fazla ağırlık merkezine sahip olmasıdır. Bunlar küçük öbekler ise, gezegenler veya kahverengi cüceler oluştururlar, eğer büyüklerse yıldız oluştururlar. İkili yıldızların birbirlerinin eş yıldızı olduğu söylenir.
İkili yıldız sistemleri astronomide çok önemlidir, çünkü karşılıklı yörüngelerini haritalamak insanın kütlelerini tahmin etmesini sağlar. Kütle tahmini, sıcaklığa ve görünür parlaklığa karşı kontrast oluşturmak için kullanışlıdır ve mutlak parlaklık ve mesafeyi belirlememize yardımcı olur. İkili sistemdeki yıldızların birbirimize periyodik olarak kendi bakış açımızla tutundukları tutulma ikilikleri özellikle kullanışlıdır. Birbirlerini karşılıklı olarak tutmaları, boyutlarını, yoğunluğunu, parlaklığını ve mesafesini tahmin etmek için kullanılabilir. Tutulma ikili dosyaları, Andromeda Gökadası ve Triangulum Gökadası gibi diğer gökadalara olan mesafeyi% 5'ten az bir hata faktörü ile ölçmek için kullanılmıştır.
En yakın yıldız sistemi, Alpha Centauri, sırayla kırmızı cüce ile dönen veya etrafındaki yörüngede dönen iki güneş yıldızından oluşan ikili bir yıldız sistemidir. İki merkez yıldız, birbirlerinin etrafında eliptik bir yörüngeye sahiptir, 11 AU'ya yaklaşır ve 35 AU'ya kadar ayrılır ve her 80 yılda bir tam döngü yapar. Böyle bir sistemin kaotik dinamikleri nedeniyle, yüzey sıcaklıklarının kabaca sabit kaldığı gerçek bir "yaşanılabilir bölge" yoktur. Yüzey sıcaklığı yıldan yıla değişir.
