「雙星系統」是一個天文學中的概念，所謂雙星系統是指由兩顆恆星組成，相對於其他恆星來說，組成雙星系統的兩顆恆星彼此之間的距離很近，它們在各自的軌道上環繞著共同的質量中心運動，從而組成的一個恆星系統。雙星系統有不同的類型，包括物理雙星、光學雙星、目視雙星、分光雙星、食雙星、密近雙星和X射線雙星，我們平時所說的雙星系統一般是指「物理雙星」，也就是指一顆恆星圍繞另外一顆恆星運動，並且互相有引力作用。
如果從「物理雙星」的角度來看，太陽系顯然不是一個雙星系統，因為太陽系內應該只有太陽這一顆恆星，太陽附近並沒有存在第二顆恆星。我們知道恆星不僅體積和質量巨大，而且是能夠通過核聚變反應讓自身發光發熱的 ，所以恆星不像行星那樣難以發現，如果太陽系內有第二顆恆星，那它是無法躲藏自己的。不過，如果從遙遠的外太空來觀察太陽系，那麼太陽還是有可能成為「光學雙星」的，因為所謂光學雙星是指兩顆恆星看起來距離很近，實際上卻距離很遙遠的現象，不過光學雙星並沒有真正的雙星繞轉現象。
那麼太陽系內有沒有「雙星系統」存在呢？我們可以把雙星系統的概念擴大以下，把組成雙星系統的天體，從恆星擴展到行星、衛星、矮行星、小行星等眾多天體中，以它們彼此之間的運動關係來確定是不是雙星系統。按照這個標準我們再來看看太陽系，有人說我們的地球和月球之間不就組成了一個雙星系統嗎？這並不準確，由於地球和月球之間質量差距很大，所以看起來幾乎就是月球在繞著地球旋轉，不符合雙星系統的物理狀態。
也就是說，組成雙星系統的兩個天體彼此的質量要差不多，然後它們就會繞著共同的質心運動，形成雙星系統。在太陽系內最符合雙星系統的就是矮行星「冥王星」和它的衛星「卡戎」，冥王星的直徑約為2370千米，而卡戎的直徑約為1207千米，兩者之間的個頭差距不大，從而使得兩者的質心落在了冥王星之外，兩者組成了圍繞著質心繞轉的「雙星系統」。宇宙中除了「雙星系統」之外，還有三顆恆星組成的「三星系統」，比如距離太陽最近的恆星，也就是距離太陽4.22光年以外的「比鄰星」，就是一個由三顆恆星共同組成的三星系統，這三顆恆星分別是半人馬座α星A、半人馬座α星B和半人馬座α星C（比鄰星）。