凡是能够观测到亮度变化的恒星，都称为变星。变星主要分为造父变星和食变星两类。

食变星实际上是双星系统造成的，两颗星彼此绕着对方旋转，其轨道面恰好和它们与地球的连线平行。这样，当比较暗的一颗星转到比较亮的那颗星和我们地球之间的时候，就把亮星的光遮住了一部分，于是总的亮度就减退了。当这颗暗星转到亮星的一旁或后面，不再遮光的时候，系统又恢复了最大观测亮度。这食变星的代表是英仙座的大陵五。

造父变星的变光现象，是由它自己造成的，类型代表是仙王座的造父一。天文学家发现，造父一的直径是我们太阳的30倍，约4000万公里。它就像人体的心脏一样，总在不停地搏动——膨胀与收缩，直径前后相差达500万公里。膨胀时它的亮度就减弱，收缩时亮度就增加，搏动的周期也就是它亮度变化的周期。像造父一这样由于体积的变化导致的变光称为“脉动变星”。有些脉动变星的变光周期与它的亮度有严格的对应关系，利用这一点，天文学家就可以确定它与地球之间的距离，因此造父变星又被称作“量天尺”。