スペクトル線の観測からそれとわかる連星。2つの星が分離して観測できなくても、スペクトル中に複数の恒星からのスペクトル線が観測され、その波長が周期的に変化することから確認される場合があり、それらは二重線分光連星と呼ばれる。また、実質的に明るい星のスペクトル線しか観測できない場合でも、その波長の周期変化から伴星の存在を認識できることもあり、その場合は単線分光連星と呼ばれる。実際には多くの場合は単線分光連星である。星の視線速度を、周期変化の解析から得られる位相に対してプロットしたものは視線速度曲線と呼ばれる。1889年に、ドイツのヘルマン・フォーゲル（H.Vogel）とアメリカのエドワード・ピッカリング（E. Pickering）によって、独立に発見された。