A pesar de la aparente constancia de las estrellas en el cielo nocturno, se sabe que muchas estrellas varían en su luminosidad o características espectrales, habiéndose catalogado en la actualidad más de 30.000 estrellas variables. En general, el tipo de variabilidad se clasifica como intrínseca o extrínseca, dependiendo de la causa de las fluctuaciones.

La variabilidad intrínseca se debe a cambios físicos como erupciones o pulsaciones en la propia estrella, mientras que la variabilidad extrínseca puede observarse a causa de eclipses o de la rotación de la estrella.

Los diferentes tipos de variables intrínsecas incluyen:

• Variables pulsantes – estrellas que se expanden y contraen periódicamente, como las Cefeidas, las estrellas RR Lyrae, las estrellas RV Tauri y las Variables de Largo Periodo.
• Variables eruptivas – que presentan llamaradas o eyecciones de masa desde su superficie.
• Variables cataclísmicas o explosivas – los cambios dramáticos de brillo son causados por eventos termonucleares violentos o explosiones catastróficas que dan lugar a novas o supernovas.

Hay dos subgrupos principales de variables extrínsecas:

• Binarias que se cierran: el brillo de un sistema estelar binario cambia porque una compañera orbital pasa por delante de la otra.
• Estrellas giratorias: las zonas oscuras o brillantes de la superficie estelar pueden causar pequeños cambios en el brillo aparente a medida que la estrella gira.

Debido a que las cefeidas tienen una relación período-luminosidad bien definida, han sido muy valiosas como velas estándar en la determinación de distancias.

Los cambios en las magnitudes de las estrellas variables cubren un enorme rango – desde una milésima de magnitud en amplitud hasta más de veinte magnitudes para algunas supernovas. Los periodos de los diferentes tipos de variables van desde una fracción de segundo hasta muchos años.

Un gráfico del brillo medido (o magnitud aparente) a lo largo del tiempo se conoce como curva de luz y puede dar pistas sobre la causa de la variabilidad de una estrella. El análisis del periodo, la regularidad, la amplitud y la forma de las curvas de luz es una herramienta vital en el estudio de la variabilidad y de los procesos en el interior de las estrellas.

Una cefeida en M100 Crédito: NASA, HST, W. Freedman (CIW), R. Kennicutt (U. Arizona), J. Mould (ANU)	Curva de luz de una cefeida desde HIPPARCOS Crédito: ESTEC, ESA.
Curva de luz de un sistema binario eclipsante Crédito: Swinburne	Curvas de luz de Supernovas Crédito: NASA/CXC/UC Berkeley/N.Smith et al.