恆星运动学是天文学中观测恆星在空间中运动的运动学测量与研究。恆星运动学包括量测银河系及其卫星星系中的恒星速度以及更遥远星系内部的运动学，但无须了解它们如何获得运动原因的学门。恆星运动学量测银河系的薄盘、厚盘、核球和等不同的次级结构中的恒星运动，提供了有关我们银河系形成和演化历史的重要资讯。运动学的量测还可以是别出一些奇异现象，例如从银河系逃逸的超高速星。这些现象被解释为联星与银河系中心的超大质量黑洞引力遭遇的结果。恆星运动学与恆星动力学相关，但与恆星动力学不同。后者涉及恆星在引力影响下运动的理论研究