Spremenljiva zvezda je zvezda s svetlobo, ki se spreminja z vidika gledalca na Zemlji. Nekatere spremenljive zvezde imajo tako subtilne variacije, da jih je mogoče identificirati le z napredno spektroskopijo, druge pa se dovolj razlikujejo, da jih je mogoče videti s prostim očesom ali osnovnim teleskopom. Spremenljive zvezde so izjemno zanimive za astronome, tako profesionalne kot amaterske, ves čas pa jih odkrivajo še več.
V preteklosti so ljudje mislili, da so zvezde fiksne in nespremenljive. Ta teorija je bila ovržena, ko so ljudje začeli opazovati nove in spoznali, da se je vsebina nebes sčasoma dejansko spremenila. Za razlago tega so razvili številne teorije in astronomi so začeli identificirati spremenljive zvezde. Sprva jih je bilo zelo malo razvitih in so mislili, da so razmeroma redki. S prihodom boljše opazovalne opreme so astronomi ugotovili, da je spremenljivih zvezd pravzaprav precej. Nekateri primeri dobro znanih spremenljivih zvezd so Betelgeuse, Beta Lyrae, Eta Aquila in Polaris.
Obstaja več vrst spremenljivih zvezd. V grobem so razdeljene v dve veliki kategoriji: notranje in zunanje spremenljive zvezde. Intrinzične spremenljive zvezde imajo svetlost, ki se spreminja zaradi notranjih procesov, ki se pojavljajo v zvezdi. Zvezde se dejansko precej razlikujejo na začetku in na koncu svojega življenja, kar je posledica kaskadne serije procesov, ki se dogajajo znotraj in okoli zvezde. Ekstrinzične spremenljive zvezde se razlikujejo zaradi dejavnikov zunaj zvezde.
V primeru ekstrinzične spremenljive zvezde se lahko svetlost zvezde spreminja zaradi občasnega zakrivanja z drugo zvezdo, kar pomeni, da druga zvezda prečka njeno pot in jo začasno zasenči. Zvezde se lahko med vrtenjem razlikujejo tudi po svetlosti, če imajo na površini temna področja. Obe vrsti spremenljivih zvezd imata zelo redno obdobje, zaradi česar je enostavno slediti naraščanju in upadanju svetlosti.
Intrinzične spremenljive zvezde delimo na kataklizmične, pulzirajoče, eruptivne in rentgenske spremenljive zvezde. Te zvezde so podvržene procesom, kot so kemične spremembe, ki povzročajo spremembe v svetlosti, ko zvezda nabrekne in se krči, oddaja izbruhe energije itd. Nove so še posebej opazen primer kataklizmične spremenljive zvezde s tako močnim bleščanjem, da lahko v primeru največjih novih zvezda zasveti nebo.
Astronomi amaterji, ki jih zanimajo spremenljive zvezde, lahko dejansko prispevajo k znanstvenim raziskavam o takšnih zvezdah. Ljubiteljske opazovalne organizacije zbirajo podatke od dvoriščnih astronomov po vsem svetu in te podatke posredujejo astronomom. Vsake toliko amaterski astronom celo identificira spremenljivo zvezdo ali opazi spremembe v spremenljivi zvezdi, preden jo profesionalni astronomi opazijo; zahvaljujoč ogromnemu številu nebesnih teles je profesionalnim astronomom nemogoče ves čas spremljati vse.