Затемненим змінними називаються такі нерозв'язні в телескопи тісні пари зірок, видима зоряна величина яких змінюється внаслідок періодично наступаючих для земного спостерігача затемнень одного компонента системи іншим. В цьому випадку зірка з більшою світністю називається головною, а з меншою - супутником. Типовими прикладами зірок цього типу є зірки Алголь b Персея) і b Ліри. Внаслідок регулярно відбуваються затемнень головною зірки супутником, а також супутника головною зіркою сумарна видима зоряна величина затемнених змінних зір змінюється періодично.
Графік, який зображає зміна потоку випромінювання зірки з часом, називається кривою блиску. Момент часу, в який зірка має найменшу видиму зоряну величину, називається епохою максимуму, а найбільшу - епохою мінімуму. Різниця зоряних величин в мінімумі і максимумі називається амплітудою, а проміжок часу між двома послідовними максимумами або мінімумами - періодом змінності. У Алголя, наприклад, період змінності дорівнює 2d 20h 49m, а у b Ліри - 12d 21h 48m.
За характером кривої блиску затемнень змінної зірки можна знайти елементи орбіти однієї зірки щодо інший, відносні розміри компонентів, а в деяких випадках навіть отримати уявлення про їх формі. На всіх кривих помітні два мінімуму: глибокий (головний, відповідний затемненню головною зірка супутником), і слабкий (вторинний), що виникає, коли головна зірка затьмарює супутник.
На підставі детального вивчення кривих блиску можна отримати наступні дані про компоненти затемнених змінних зір.
1. Характер затемнень (приватне, повне або центральне) визначається нахилом i і розмірами зірок. Коли i = 90ё, затемнення центральне, як у b Ліри. У тих випадках, коли диск однієї зірки повністю перекривається диском інший, відповідні області кривої блиску мають характерні плоскі ділянки (як у IH Кассіопеї), що говорить про сталість загального потоку випромінювання системи протягом деякого часу, поки менша зірка проходить перед або за диском більшою . У разі тільки приватних затемнень мінімуми гострі (як у RX Геркулеса або b Персея).
2. На підставі тривалості мінімумів знаходять радіуси компонентів R1 і R2. виражені в частках великої півосі орбіти, так як тривалість затемнення пропорційна діаметрам зірок.
3. Якщо затемнення повне, то по відношенню глибин мінімумів можна знайти ставлення светимостей, а при відомих радіусах, - також і ставлення ефективних температур компонентів.
4. Ставлення проміжків часу від середини головного мінімуму до середини вторинного мінімуму і від вторинного мінімуму до наступного головного мінімуму залежить від ексцентриситету орбіти е і довготи периастра w. Точніше, фаза наступу вторинного мінімуму залежить від твору е cos w. Якщо вторинний мінімум лежить посередині між двома головними мінімумами (як у RX Геркулеса), то орбіта симетрична щодо променя зору і, зокрема, може бути кругової. Асиметрія положення вторинного мінімуму дозволяє знайти твір е cos w.
5. Нахил кривої блиску, іноді спостерігається між мінімумами, дозволяє кількісно оцінити ефект відображення однією зіркою випромінювання інший, як, наприклад, у b Персея.
6. Плавне зміна кривої блиску, як, наприклад, у b Ліри, каже про еліпсоїдальність зірок, викликаної приливні впливом дуже близьких компонентів подвійних зірок. До таких систем відносяться зірки типу b Ліри і W Великої Ведмедиці. У цьому випадку за формою кривої блиску можна встановити форму зірок.
7. Детальний хід кривої блиску в мінімумах іноді дозволяє судити про закон потемніння диска зірки до краю. Виявити цей ефект, як правило, дуже важко. Однак, на відміну від Сонця, це єдиний наявний нині метод вивчення розподілу яскравості по дискам зірок.
У підсумку на підставі виду кривої блиску затемнень змінної зірки в принципі можна визначити наступні елементи і характеристики системи:
i - нахил орбіти;
Т - епоха головного мінімуму;
е - ексцентриситет орбіти;
w - довгота периастра;
R1 і R2 - радіуси компонентів, виражені в частках великої півосі; для зірок типу b Ліри - ексцентриситети еліпсоїдів, що представляють форму зірок;
L1 / L2 - ставлення светимостей компонентів або їх температур T1 / T2.
Для деяких особливих типів зірок (наприклад, Вольфа - Райе), якщо вони затемнювані, вдається знайти ряд додаткових характеристик.
Завдання визначення всіх цих величин досить складна і далеко не завжди може бути вирішена до кінця. Зазвичай по загальному вигляду кривої блиску спочатку грубо визначають тип і поіменний орієнтацію орбіти, після чого точно обчислюються елементи орбіти. В даний час відомо понад 4000 затемнених змінних зір різних типів. Мінімальний відомий період - менше години, найбільший - 57 років.
Інформація про затемнених зірках стає більш повної і надійної при доповненні фотометричних спостережень спектральними.