En astronomía, el término sistema binario se utiliza para referirse a dos objetos astronómicos que se encuentran tan próximos entre sí que están ligados por su fuerza gravitatoria, orbitando alrededor de un centro de masas común. Normalmente se utiliza para referirse a dos estrellas; en este caso el sistema recibe el nombre de estrella binaria. Sin embargo, el término puede aplicarse a un sistema formado por un planeta y un satélite, siempre y cuando este último sea excepcionalmente grande en comparación con el planeta. Otros tipos de sistemas binarios pueden ser dos asteroides de tamaño similar, dos estrellas de neutrones, o también dos objetos de distinta clase, como una estrella y un planeta, o una estrella y una estrella de neutrones.