Fizikinės dvinarės žvaigždės abu nariai dėl gravitacijos skrieja pagal Keplerio dėsnius aplink bendrą masės centrą. Pagal atradimo būdą fizik. dvinarė žvaigždė gali būti vizualinė, spektroskopinė, užtemdomoji (arba fotometrinė), astrometrinė. Vizualinės dvinarės žvaigždės abu nariai matomi atskirai. Spektroskopinės dvinarės žvaigždės dvinariškumą rodo periodiškas radialinio greičio kitimas, užtemdomosios dvinarės žvaigždės - spindesio kitimas, kai nariai vienas kitą užtemdo, astrometrinės dvinarės žvaigždės — periodiškas savojo judėjimo kitimas. Dvinarės žvaigždės didesnės masės narys vadinamas pirminiu, mažesnės masės — antriniu. Pagal narių tikrąjį atstumą dvinarės žvaigždės skirstomos į tolimas ir glaudžias poras. Tam tikruose evoliucijos etapuose glaudžios dvinarės žvaigždės gali pakeisti savo formą, iš vieno nario medžiaga gali srūti į kitą, vienas narys gali įkaitinti kito nario šoną.

Doplerio reiškinys — tai registruojamo elektromagnetinių bangų dažnio arba bangos ilgio priklausomybė nuo šaltinio ir imtuvo tarpusavio judėjimo greičio. Jei šaltinis artėja prie imtuvo, bangų dažnis didėja, o bangos ilgis trumpėja (mėlynasis poslinkis). Jei šaltinis tolsta nuo imtuvo, tai bangų dažnis mažėja, o bangos ilgis didėja (raudonasis poslinkis). Jei šaltinio ir imtuvo tarpusavio greitis v, tai linijų poslinkis z = ( λ - λ₀ ) / λ₀ = v/c , čia c yra šviesos greitis, λ₀ — nejudančio šaltinio bangos ilgis, λ — judančio šaltinio bangos ilgis. Reiškinį atrado C. J. Dopleris 1842. Astronomijoje naudojamas dangaus objektų radialiniams greičiams matuoti.