Çift yıldız, ortak kütle merkezinde yörünge yapan iki yıldızdan oluşan bir yıldız sistemidir. İki, üç, dört ya da daha çok yıldızlı sistemler çoklu yıldız sistemleri olarak adlandırılır. Bu sistemler, özellikle daha uzakken, çıplak göze tek bir ışık noktası olarak görünürler ve diğer yollarla çift (ya da daha fazla) olarak ortaya çıkarlar. Son iki yüzyıl boyunca yapılan araştırmalar sonucunda, evrende gözlemlediğimiz yıldızların yarısı ya da daha fazlasının, çoklu yıldız sistemlerinin parçası olduğunun farkına varıldı.
Çift yıldız terimi sıklıkla ikili yıldızla eş anlamlı olarak kullanılır; ancak, çift yıldız optik çift yıldız anlamına da gelebilir. Optik ikililer Dünya'dan gökyüzüne bakıldığı zaman birbirlerine çok yakın gözüken iki yıldız oldukları için bu adı alırlar ve ayrıca neredeyse aynı görüş çizgisi üzerindedirler. Yine de çiftlik durumu sadece optik efekte bağlıdır; yıldızların kendileri birbirlerinden uzaktır ve fiziksel bir bağ paylaşmazlar. Bir çift yıldız paralaks ölçümlerde farklılıklar, uygun hareketlerle, veya radyal hızları sayesinde optik olarak ortaya çıkabilmektedir. Birçok bilinen çift yıldız optik ikili mi yoksa fiziksel bağlı çiftler mi olup olmadığı yeterli miktarda detaylı çalışılmamıştır.
İkili yıldız sistemleri, yörünge hesaplamaları bileşen yıldızların kütlelerinin öbür, yarıçap ve yoğunluk gibi, parametrelerce doğrudan olarak karar verilmesine olanak sağladığı için astrofizikçiler için çok önemlidirler. Bu aynı zamanda, tek yıldızlı kitleler tahmin edilebileceği bir ampirik kitlesel parlaklık ilişkisi (MLR) belirler.
İkili yıldızlar çoğunlukla optiksel olarak tespit edilir ve bu durumlarda görsel ikililer olarak adlandırılırlar. Birçok görsel ikili birkaç yüzyıl ya da milenyum olması gibi çok uzun yörünge periyotlarına sahiptirler ve bundan dolayı yörünge periyotları kesin olarak bilinmez ya da nadiren bilinir. Ayrıca spektroskopi (spektroskopik ikililer) ya da astrometri (astrometrik ikililer) gibi doğrudan olmayan teknikler ile de tespit edilebilirler. Eğer ikili yıldızlar bizim görüş çizgimiz boyunca aynı düzlemde yörünge yapıyorlarsa bileşenlerinden biri diğerini örtecek yani tutulmada bırakacaktır ve böyle ikililer örten ikili ya da tutulma ikilisi olarak adlandırılır.
Eğer ikili yıldız sistemindeki bileşenler birbirlerine yeterince çok yakınlarsa yerçekimlerini çarpıtıp karşılıklı dış yıldız atmosferine geçiş yapabilirler. Bazı durumlarda yakın ikili sistemler tek yıldızların yapamayacağı gelişme süreci geçirir ve kütle transferi yapabilirler. İkililer örnek Sirius Ve Cygnus X-1 (Cygnus X-1 kara delik olarak bilinir) verilebilir.
