Một hệ đa sao cũng giống như một hệ sao đôi nhưng nó gồm ba hay nhiều ngôi sao hơn. Các nhà thiên văn đã khám phá rằng hơn 40% sao trong vòng 5 pc trở lại là các ngôi sao nằm trong hệ sao đôi hay hệ đa sao.Ví dụ: hệ sao đôi gần nhất là Alpha Centauri, bao gồm hai ngôi sao Alpha Centauri A và Alpha Centauri B, cách hệ Mặt Trời 4,36 năm ánh sáng.