Le temps nécessaire (la période) à une étoile pour passer d'un maximum de phase lumineuse à un autre maximum peut aller de quelques secondes, pour certains types d'étoiles, à plusieurs années pour d'autres.

Les Céphéides forment un groupe d'étoiles d'éclat variable dont l'éclat lumineux atteint son maximum une fois tous les X jours. Elles présentent un intérêt tout particulier dans la mesure où l'étude de leur luminosité permet de calculer leurs distances réelles aux autres étoiles et aux autres galaxies.

Apparemment, l'éclat de certaines étoiles varie parce que celles-ci forment un couple en orbite, assemblées par la force de gravitation. Au cours des orbites, la lumière de l'une des étoiles doubles est partiellement occultée par l'autre. Certaines étoiles sont instables en raison de la proximité d'une étoile à neutrons ou d'un trou noir, qui fait varier l'éclat lumineux de l'étoile.

L'éclat des étoiles est mesuré sur une échelle de magnitude. Les étoiles les plus brillantes sont celles de magnitudes 1 et 2, tandis que les étoiles les plus faibles perceptibles à l'oeil nu ont une magnitude 6. Les étoiles les plus brillantes sont Sirius (- 1,4 de magnitude), Canopus (- 0,9), Alpha du Centaure (+0,1), Vega (+0,1), Capella (+0,2) et Arcturus (+0,2).