明るさを変える星
夜空に輝く星の中には、その明るさを変えるものがあります。そのような星を総称して、変光星と呼びます。例えば、秋の星座であるくじら座の心臓にあたる位置にあるミラは、もっとも明るいときで2等星、一方でもっとも暗いときには10等星と、周期的に明るさを変化させることが知られています。
変光星は、大きく分けてそのメカニズムから2種類に分けることができます。食変光星とそれ以外です。食変光星とは、星がなんらかの理由で物理的に隠されて明るさを変える現象です。例えば、明るい星の周りを暗い星が公転していて、地球から眺めたときに2つの星が見かけ上で重なる方向に並ぶ（ちょうど日食のような状態になることがある）ような軌道のときに、2つの星の位置関係によって合成された明るさが変わり、変光現象として観察されます。秋の星座のペルセウス座にあるアルゴルが代表的な例です。
このような食変光星に対し、星そのものがなんらかの物理的メカニズムによって星自身がその明るさを変える現象があります。例えば、ミラなどは、脈動変光星と呼ばれるタイプの変光星で、星自身が膨張と収縮を周的的に繰り返すことで変光しています。星の内部からのエネルギーの伝達の途中で、不安定な状況が発生した時に、このような周期的変光を示すことが知られています。あるタイプの脈動変光星では、変光周期と真の明るさのあいだに一定の関係があるので、変光周期から導かれる真の明るさと見かけの明るさとを比較することで、その星までの距離を知ることができます。
また、近接連星のような状況にある連星系では、一方の星に降り積もって高温になったガスが吹き飛ばされる新星爆発などが起こり、これが変光現象として観測されることもあります。