Binaarinen tähtijärjestelmä on tähtijärjestelmä, jossa kaksi tähteä kiertävät toisiaan. Useat tähtijärjestelmät, kuten trinaarit jne., Luokitellaan yleensä myös samalla termillä. Tähtijärjestelmät, joissa on jopa seitsemän toisiaan kiertävää ruumista, on luokiteltu.
Uskotaan, että binaariset tähtijärjestelmät ovat melko yleisiä maailmankaikkeudessa, ja ne voivat itse asiassa olla enemmistössä. Tämä johtuu siitä, että pölypilvellä, joka romahtaa muodostaen tähtiä, on usein useampi kuin yksi painopiste. Jos nämä ovat pieniä paakkuja, ne muodostavat planeettoja tai ruskeita kääpiöitä, jos suuret, ne muodostavat tähtiä. Binaaritähtien sanotaan olevan toistensa kumppanitähtiä.
Binaariset tähtijärjestelmät ovat erittäin tärkeitä tähtitieteessä, koska niiden keskinäisten kiertoratojen kartoittaminen mahdollistaa niiden massan arvioinnin. Massan arvioimisesta on hyötyä sen vastakohtana lämpötilaan ja näennäiseen kirkkauteen, mikä auttaa meitä määrittämään absoluuttisen kirkkauden ja etäisyyden. Eclipsing -binäärit, joissa binaarijärjestelmän tähdet varjostavat toisiaan säännöllisesti meidän näkökulmastamme, ovat erityisen hyödyllisiä. Niiden tapaa pimentaa toisiaan voidaan arvioida niiden kokoa, tiheyttä, kirkkautta ja etäisyyttä. Eclipsing -binaaritiedostoja on käytetty etäisyyden mittaamiseen muihin galakseihin, kuten Andromedan galaksiin ja Triangulum -galaksiin, ja virhetekijä on alle 5%.
Lähin tähtijärjestelmä, Alpha Centauri, on binäärinen tähtijärjestelmä, joka koostuu kahdesta läheisesti kiertävästä Auringon kokoisesta tähdestä, joita kiertää vuorotellen punainen kääpiö. Kahdella keskitähdellä on elliptinen kiertorata toistensa ympärillä. Ne ovat lähellä 11 AU: ta ja erottuvat jopa 35 AU: sta ja tekevät täydellisen syklin 80 vuoden välein. Tällaisen järjestelmän kaoottisen dynamiikan vuoksi ei ole olemassa todellista “asuinaluetta”, jossa pintalämpötila pysyy suunnilleen vakiona. Pinnan lämpötila vaihtelee vuodesta toiseen.