脉动变星是指由脉动引起亮度变化的恒星。这些变星亮度的变化，是由于恒星体内（自身的大气层）一会儿膨胀，一会儿收缩，这种周期性的变化而引起的。恒星周期性的膨胀与收缩，必然引起恒星半径周期性地增大与减小，恒星的表面积也周期性地增大与减小，温度和总辐射能量都发生变化，因而光度也周期性地增大与减小，看起来它的亮度也周期性地变亮与变暗。另外，其颜色、光谱型和视向速度，有时还有磁场，也都随之发生变化。脉动变星的密度和绝对光度都与脉动周期有一定的关系，这些为研究恒星的物理本质和宇宙尺度提供了重要的依据。
在已发现的变星中，脉动变星占了1/2以上，银河系中约有200万个。脉动变星的周期可以相差很大，短的在1小时以下，长至几百天甚至10年以上。星等变化从大于10到小于千分之几都有。从恒星演化的阶段来看，脉动变星年轻的、年老的都有。据研究，脉动变星脉动的原因可能是恒星演化到一定阶段时，其结构出现某种不稳定性而引起的。
根据亮度变化曲线的形状，脉动变星可分为规则的、半规则的和不规则的3种不同的类型。规则的脉动变星，亮度变化曲线是固定的，按亮度变化周期长短分为短周期造父变星（如天琴座RR变星）、长周期造父变星（如经典造父变星）；半规则的脉动变星，亮度变化有一定规律但周期不定，或者平均亮度不变，如金牛座RV变星；不规则的脉动变星，其亮度没有任何规则可循。
脉动变星有很多类型，最典型的一类是造父变星，代表是仙王星座中的造父一星。这颗变星的光变周期是5.4天，最亮时亮度为3.6等，最暗时亮度为4.3等。