En variabel stjärna är en stjärna med en ljusstyrka som varierar från en betraktares perspektiv på jorden. Vissa variabla stjärnor har variationer så subtila att de bara kan identifieras med avancerad spektroskopi, medan andra varierar tillräckligt för att de kan ses med blotta ögat eller ett grundläggande teleskop. Variabla stjärnor är av enormt intresse för astronomer, både professionella och amatörer, och fler identifieras hela tiden.
Historiskt sett såg man stjärnorna som fasta och oföränderliga. Denna teori motbevisades när människor började observera novaer och insåg att himlens innehåll faktiskt förändrades över tiden. Ett antal teorier utvecklades för att förklara detta, och astronomer började identifiera variabla stjärnor. Till en början utvecklades väldigt få, och de ansågs vara relativt sällsynta. Med tillkomsten av bättre observationsutrustning insåg astronomer att variabla stjärnor faktiskt var ganska många. Några exempel på välkända variabla stjärnor inkluderar Betelgeuse, Beta Lyrae, Eta Aquila och Polaris.
Det finns ett antal typer av variabla stjärnor. De är grovt uppdelade i två huvudkategorier: inre och extrinsiska variabla stjärnor. Inre variabla stjärnor har en ljusstyrka som varierar på grund av interna processer som sker i stjärnan. Stjärnor varierar faktiskt ganska mycket i början och slutet av sina liv som ett resultat av en fortlöpande serie processer som sker inuti och runt stjärnan. Extrinsiska variabla stjärnor varierar på grund av faktorer utanför stjärnan.
När det gäller en yttre variabel stjärna kan stjärnans ljusstyrka variera på grund av periodisk ockultation av en annan stjärna, vilket betyder att en annan stjärna korsar dess väg och tillfälligt förmörkar den. Stjärnor kan också variera i ljusstyrka när de roterar, om de har mörka områden på ytan. Båda dessa typer av variabla stjärnor har en mycket regelbunden period, vilket gör det lätt att spåra vaxningen och avtagandet av ljusstyrkan.
Inneboende variabla stjärnor är indelade i kataklysmiska, pulserande, eruptiva och röntgenvariable stjärnor. Dessa stjärnor genomgår processer som kemiska förändringar som orsakar variationer i ljusstyrkan när stjärnan sväller och drar ihop sig, avger energibloss och så vidare. Novaer är ett särskilt anmärkningsvärt exempel på en kataklysmisk variabel stjärna, med en ljusstyrka som är så intensiv att stjärnan kan lysa upp himlen i fallet med de största novaerna.
Amatörastronomer som är intresserade av variabla stjärnor kan faktiskt bidra till den vetenskapliga forskningen om sådana stjärnor. Amatörobservationsorganisationer samlar in data från bakgårdsastronomer över hela världen och tillhandahåller dessa data till astronomer. Då och då identifierar en amatörastronom till och med en variabel stjärna eller noterar förändringar i en variabel stjärna innan professionella astronomer märker det; tack vare det enorma antalet himlakroppar är det omöjligt för professionella astronomer att hålla reda på allt hela tiden.