Физические переменные звезды, это звезды, меняющие свой блеск в результате совершающихся в их глубинах физических процессов. Физические переменные разделяются на пульсирующие и эруптивные.

Для пульсирующих переменных звезд свойственно плавное и непрекращающееся изменение блеска; в преобладающем числе случаев они обусловлены пульсацией звёзд. При сжатии звезды её габариты сокращаются, она разогревается и делается ярче, при расширении звезды блеск её слабеет. Временные промежутки изменения блеска сосредоточены в границах от долей суток (звёзды типа RR Лиры, δ Щита и β Большого Пса) до десятков (цефеиды, звёзды типа RV Тельца) и сотен суток [звёзды типа Миры Кита (спектр, класса М), полуправильные звёзды (SR)]. У отдельных звёзд периодичность изменения блеска соизмерима с точностью качественных часов (к примеру, цефеиды и звёзды типа RR Лиры), у прочих же фактически нет (у красных неправильных переменных звезд.)

Для эруптивных переменных звезд свойственны неточные, часто учащенные и существенные изменения блеска, обусловленные, предположительно, бурлящими действами, носящими взрывообразный (эруптивный) характер. Эти звёзды подразделяют на два типа:

1) Совокупность молодых, недавно образовавшихся звёзд, к которым относят быстрые неправильные переменные (типа Т Тельца или RW Возничего), вспыхивающие звёзды (типа UV Кита) и сходные им объекты, бесчисленные в молодых звёздных сосредоточениях и связанные с туманностями;

2) Совокупность звёзд, у которых периодически возникает быстрый и внушительный скачок яркости (так называемые катаклизмические переменные звезды).