Yıldız Bilimi, yıldızların fiziksel özelliklerini, hareketlerini, evrimlerini ve etkileşimlerini inceleyen bir bilim dalıdır. Yıldız Bilimi, astronomi ve astrofizik ile yakından ilgilidir. Yıldız Bilimi, yıldızların nasıl oluştuğunu, nasıl yaşadığını, nasıl öldüğünü ve nasıl farklı türler haline geldiğini araştırır. Yıldız Bilimi, yıldızların iç yapısını, enerji kaynaklarını, ışıma mekanizmalarını, kimyasal bileşimlerini, manyetik alanlarını, dönme hızlarını, kütlelerini, çaplarını, sıcaklıklarını, parlaklıklarını, renklerini ve spektrumlarını da inceler. Yıldız Bilimi, yıldızların galaksiler içindeki dağılımını, dinamiğini, evrimini ve morfolojisini de analiz eder.
Yıldız Bilimi, çeşitli gözlem yöntemleri ve teorik modeller kullanarak yıldızları anlamaya çalışır. Gözlem yöntemleri, yıldızlardan gelen ışık ve diğer elektromanyetik dalgaları teleskoplar, dedektörler, spektroskoplar, fotometreler, interferometreler, polarimetreler ve diğer araçlarla toplamayı ve ölçmeyi içerir. Teorik modeller ise, yıldızların fiziksel süreçlerini matematiksel denklemlerle ifade etmeyi ve sayısal simülasyonlarla çözmeyi içerir. Gözlem ve teori, yıldız Biliminin birbirini tamamlayan ve destekleyen iki temel unsurudur.
