子星相距很近，以至於一個子星的結構和演化受另一個子星的影響，這種雙星叫密近雙星。一般把分光雙星和測光雙星（包括食雙星和橢球雙星）統稱為密近雙星。根據子星是否充滿洛希瓣，密近雙星分為分離雙星（2子星都不充滿洛希瓣）、半接雙星（1個子星充滿洛希瓣）和相接雙星（2個子星都充滿洛希瓣）。一個子星一旦充滿了洛希瓣，它的物質就能透過內拉格朗日點流向伴星的引力範圍。密近雙星系統中引力場和質量轉移影響著子星作為正常單星的演化，同時質量轉移又是子星演化的結果，按照恆星演化理論，在中心氫燃燒、殼層氫燃燒和中心氦燃燒3個階段，恆星膨脹，都可能充滿洛希瓣，開始質量轉移。已知的各類密近雙星都可看成不同的初始條件（主要是子星的質量和子星之間的距離）的雙星演化到不同階段的產物。密近雙星的運動週期，較長的有12年以上，也有短到只有17分鐘。其中一子星如果像超新星一樣爆發時，不少情況下仍保持為雙星，但也有拆散的。密近雙星是恆星世界中一種普遍存在的天體，恆星的1／2以上是雙星和聚星的成員，雙星中約1／2是密近雙星，在聚星、星協、星團、行星狀星雲、河外星系中都發現過，在天文學研究中意義很大。除了提供可靠的恆星參量以外，也為研究恆星大氣、星周物質、星風、質量轉移、吸積過程以及各種高能現象提供了良好條件。天狼星是分離的雙星系統，天狼星A目前仍在主序星階段；而伴星天狼星B則已演化成白矮星。這樣的結果與我們所知的恆星演化理論相矛盾，我們可以解釋為：天狼星A原來是質量較小的星，質量較大的天狼星B先演化到紅巨星階段，部分質量轉移到天狼星A，而由天狼星B目前是白矮星的事實來看，天狼星B經過質量轉換後所剩下的質量應小於1.4倍的太陽質量。在雙星系統中的質量轉移可以發生很多次，且質量轉移的方向並不一定固定不變。位於英仙座的大陵五（英仙座β星）則是另一個反論。這是一個三星系統，其中2顆星為食雙星，週期是2.87天；另一顆星則以1.86年的週期繞著食雙星轉。在大陵五的食雙星系統中，大陵五A是藍色的主序星，光譜型為B8；大陵五B則是紅色的巨星，光譜型為G或K，且已膨脹到充滿洛希瓣，這是一個半分離系統。大陵五B質量比大陵五A小一些，但卻已演化到末期，這可能是由於大陵五B有大量的質量轉移到大陵五A上，這個質量轉換的過程目前還在持續，但非常緩慢。在大陵五A附近的氣體流已經被觀測到，在1971年曾觀測到射電的發射有不規則的變化，可以解釋為由大陵五A到大陵五B的氣體流所產生的，質量轉移過程也使得軌道週期有微小的改變。計算密近雙星的演化提示：演化的最後結果由系統中較重恆星的質量多少來決定，如果質量小於15個太陽質量，則主星將演化成白矮星；如果質量大於15個太陽質量，則演化過程將會十分不同，最後主星將演化成中子星或黑洞，當物質經由吸積盤進入中子星或黑洞時會輻射出X射線，因而也稱為X射線雙星。在目前已知的黑洞觀測方式中，雙星觀測是直接發現黑洞的唯一方法。