子星相距很近，以至于一个子星的结构和演化受另一个子星的影响，这种双星叫密近双星。一般把分光双星和测光双星（包括食双星和椭球双星）统称为密近双星。
根据子星是否充满洛希瓣，密近双星分为分离双星（2子星都不充满洛希瓣）、半接双星（1个子星充满洛希瓣）和相接双星（2个子星都充满洛希瓣）。一个子星一旦充满了洛希瓣，它的物质就能通过内拉格朗日点流向伴星的引力范围。密近双星系统中引力场和质量转移影响着子星作为正常单星的演化，同时质量转移又是子星演化的结果，按照恒星演化理论，在中心氢燃烧、壳层氢燃烧和中心氦燃烧3个阶段，恒星膨胀，都可能充满洛希瓣，开始质量转移。已知的各类密近双星都可看成不同的初始条件（主要是子星的质量和子星之间的距离）的双星演化到不同阶段的产物。
密近双星的运动周期，较长的有12年以上，也有短到只有17分钟。其中一子星如果像超新星一样爆发时，不少情况下仍保持为双星，但也有拆散的。密近双星是恒星世界中一种普遍存在的天体，恒星的1／2以上是双星和聚星的成员，双星中约1／2是密近双星，在聚星、星协、星团、行星状星云、河外星系中都发现过，在天文学研究中意义很大。除了提供可靠的恒星参量以外，也为研究恒星大气、星周物质、星风、质量转移、吸积过程以及各种高能现象提供了良好条件。
天狼星是分离的双星系统，天狼星A目前仍在主序星阶段；而伴星天狼星B则已演化成白矮星。这样的结果与我们所知的恒星演化理论相矛盾，我们可以解释为：天狼星A原来是质量较小的星，质量较大的天狼星B先演化到红巨星阶段，部分质量转移到天狼星A，而由天狼星B目前是白矮星的事实来看，天狼星B经过质量转换后所剩下的质量应小于1·4倍的太阳质量。在双星系统中的质量转移可以发生很多次，且质量转移的方向并不一定固定不变。
位于英仙座的大陵五（英仙座β星）则是另一个反论。这是一个三星系统，其中2颗星为食双星，周期是2·87天；另一颗星则以1·86年的周期绕着食双星转。在大陵五的食双星系统中，大陵五A是蓝色的主序星，光谱型为B8；大陵五B则是红色的巨星，光谱型为G或K，且已膨胀到充满洛希瓣，这是一个半分离系统。大陵五B质量比大陵五A小一些，但却已演化到末期，这可能是由于大陵五B有大量的质量转移到大陵五A上，这个质量转换的过程目前还在持续，但非常缓慢。在大陵五A附近的气体流已经被观测到，在1971年曾观测到射电的发射有不规则的变化，可以解释为由大陵五A到大陵五B的气体流所产生的，质量转移过程也使得轨道周期有微小的改变。
计算密近双星的演化提示：演化的最后结果由系统中较重恒星的质量多少来决定，如果质量小于15个太阳质量，则主星将演化成白矮星；如果质量大于15个太阳质量，则演化过程将会十分不同，最后主星将演化成中子星或黑洞，当物质经由吸积盘进入中子星或黑洞时会辐射出X射线，因而也称为X射线双星。在目前已知的黑洞观测方式中，双星观测是直接发现黑洞的唯一方法。