恒星之间也存在引力，这使得有些靠得比较近的恒星互相绕转。被引力系在一起、互相绕转的两颗星就叫物理双星。有些物理双星凭目测就能发现，有些必须借助精密仪器，通过细致分析才能发现。前者叫目视双星，后者叫分光双星。
目视双星是指通过望远镜，用人眼或照相能直接分辨出由两颗子星所组成的双星。这类双星，两颗子星相距都较远。它们相互绕转的轨道半径比较长，自然绕转周期也较长，一般都在1年以上，绝大多数都长于5年，有的可长达万年以上。目视双星的颜色是绚丽多彩的，如天蝎座α（心宿二），主星为红色，伴星则为绿色；狮子座α（轩辕十四），主星为白色，伴星为浓蓝色。
一些比较明亮的目视双星，用小望远镜就可以看出它们，或者红黄相伴，或者白青成双，或者黄蓝辉映，或者白紫对射。如果你拥有一具小型天文望远镜，建议你观测下列恒星：仙后η、双鱼α、猎户ζ、猎犬α、双鱼ζ、双子α、狮子γ、天鹅β、大熊ζ、狮子c、半人马γ、室女γ、半人马α、牧夫ζ、天蝎8、武仙δ、天琴ε1、天琴ε2、天鹅δ、宝瓶ζ，你面前将展现出一幅幅壮丽的双星奇观。
现已发现目视双星8万多对，它们之中互相绕转的轨道周期，最短的有1个月，最长的在几百年以上，绝大多数的轨道周期为几年。