નિરીક્ષણને આધારે દ્વિસંગી તારાઓને ચાર ભાગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે; દૃષ્ટિની રીતે, નિરીક્ષણ દ્વારા; વર્ણપટીય રીતે, વર્ણપટની રેખાઓમાં સમયાંતરે આવતા ફેરફારો દ્વારા; પ્રકાશમાપનની રીતે, ગ્રહણને કારણે ચમકમાં આવતા ફેરફારો દ્વારા; અથવા ખગોળશાસ્ત્રીય રીતમાં, નહીં દેખાતા સાથીતારાને કારણે તારાના સ્થાનમાં આવેલ પરિવર્તનની માપણી દ્વારા.[૪][૨૧] કોઈ દ્વિસંગી તારો આમાંથી અનેક શ્રેણીઓમાં હોય શકે છે; ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક વર્ણપટીય દ્વિસંગીઓ ગ્રહણીય દ્વિસંગી પણ છે.