لفظ ستاره دوتایی از سال ۱۸۰۲ توسط سر ویلیام هرشل به کار رفت, در تعریف او آمده است, «یک ستاره دوتایی واقعی- متشکل از دو ستاره‌است به طوری که به یکدیگر را جذب می‌کنند».دو ستاره نزدیک به هم به طور تصادفیستاره دوتایی نوری نام می‌گیرند, مشهورترین ستاره دوتایی نوری ستاره زتا خرس بزرگ است که در صورت فلکی خرس بزرگ قرار دارد. دوتایی‌های غیر واقعی را دوتایی نوری می‌گویند. با اختراع تلسکوپ ستارگان دوتایی بیشتری کشف شدند. هرشل, در ۱۷۸۰ میلادی,۷۰۰ سامانه دوتایی, و حدود ۵۰ سامانه که به نظرش بیشتر از دو ستاره دارند ثبت نمود.[۱][۲] یک سامانه دوتایی واقعی، دو ستاره‌است که جاذبه گرانشی دارند.وقتی دو ستاره تفکیک می‌شوند که با بالابردن دقت تلسکوپ‌ها به اندازه کافی (در صورت لزوم از روش‌های اینترفرمتریک استفاده می‌شود) دو ستاره کاملا مجزا دیده شوند که به آنها دوتایی مرئی می‌گویند.[۳][۴][۵] نشان بروز دیگر تغییر طول موج بر اثر پدیده دوپلر است. که به این نوع ستارگان دوتایی دوتایی طیفی[۳]گفته می‌شود در این ستاره‌ها خطوط طیفی بر اساس حرکت به سمت زمین یا مخالف آن به سمت ترتیب به آبی و قرمز حرکت می‌کنند, اگر خطوط به سمت آبی و سپس به سمت قرمز میل کنند نشان دهنده این است که این ستاره به دور مرکز ثقلی حرکت می‌کند, البته به شرط اینکه با دوره منظمی این اتفاق بیافتد. اگر مدار آنها بسیار نزدیک به خط دید ما باشد, قدر ستاره به طور منظمی کاهش و افزایش می‌یابد(البته با ستاره متغیر متفاوت است), که به آنها دوتایی گرفتی می‌گویند بهترین مثال آن ستاره الغول است.[۶]

ستارگان دوتایی که هم مرئی و هم طیفی باشند، نادر هستند, و اگر یافت شوند اطلاعات مفیدی را در اختیار ستاره‌شناسان قرار می‌دهند چون ستارگان دوتایی بصری غالبا جدایی بزرگی در حالت واقعی دارند و دوره‌هایشان بین ده‌ها تا قرن‌هاست; ستارگان دوتایی که در مدار کوچکتری دارند، ستارگان دوتایی طیفی می‌شوند. به عبارت دیگر ستارگان دوتایی طیفی در مدار خود بسیار سریع حرکت می‌کنند زیرا مدار کوچکتری دارند بنابر این ستارگان دوتایی که هم طیفی باشند و هم مرئی باید بسیار به زمین نزدیک باشند تا دیده شوند.