Nếu dùng kính viễn vọng thiên văn để quan sát bầu trời bạn sẽ phát hiện trong bầu trời có nhiều hằng tinh thành từng cặp, đi đôi với nhau. Vị trí của chúng rất gần nhau. Chúng ta gọi hai hằng tinh sát gần nhau như thế là song tinh (sao đôi). Có thể nói các hằng tinh trên trời cũng thích kết bạn và các hằng tinh đơn lẻ chỉ chiếm số ít. Đương nhiên các song tinh cũng mỗi cặp một khác. Có cặp là hằng tinh này chuyển động quanh hằng tinh kia dựa vào lực hấp dẫn để duy trì, đó gọi là song tinh vật lý (sao kép). Có những cặp song tinh chỉ là quan hệ chiếu lên nhau, tưởng là rất gần nhau nhưng trên thực tế cự ly cách xa nhau không hề có mối quan hệ về vật lý, gọi là “gần mặt xa lòng” đó gọi là song tinh quang học.
Những cặp song tinh ta thường nói đến là song tinh vật lý. Đối với các cặp song tinh vật lý, khoảng cách giữa hai ngôi sao cũng có sự chênh lệch rất lớn. Ví dụ “song tinh thân cận” khoảng cách giữa hai ngôi sao rất gần, có thể được xem là những người bạn thân thiết. Giữa chúng phát sinh những quá trình tác dụng tương hỗ rất phức tạp, sản sinh ảnh hưởng thuỷ triều, thậm chí còn xuất hiện các luồng khí từ sao này chạy sang sao kia.
Buổi tối có nhiều cặp song tinh nổi tiếng. Ví dụ sao Thiên lang, Nam môn 2, Nam môn 3, Bắc hà 2, Tâm tú 2, Giác tú 1, v.v. đều là những cặp song tinh. Trong đó sao Thiên lang thuộc về loại song tinh mắt thường không thấy được, phải thông qua kính viễn vọng thiên văn mới có thể nhìn thấy quan hệ song tinh của chúng. Ngôi sao quay chung quanh sao Thiên lang là một ngôi sao bạch oải. “Giác tú 1” thuộc loại song tinh phân quang, tức là chỉ có thể thông qua phân tích tia quang phổ của nó mới xác định được chúng là cặp song tinh, còn dùng kính viễn vọng thì không thể phân biệt được.
Trong thế giới các hằng tinh, song tinh là hiện tượng phổ biến. Ngoài ra còn có không ít những tập đoàn nhỏ có mối liên hệ vật lý với nhau hình thành 3 – 5 các đám hằng tinh, gọi chung là tụ tinh. Các hằng tinh gần hệ Mặt Trời ước tính có từ một nửa hoặc một nửa đều là song tinh hoặc thành viên của các tụ tinh.