A súa luminosidade é baixa, polo que a pesar da súa veciñanza non se pode ver a ollo nu dende a Terra (magnitude aparente de 11,13). Pertence á secuencia principal, e é unha 'estrela fulgurante', que cambia de xeito súbito o seu brillo debido á actividade magnética, e chega a xerar unha emisión total de raios X semellante á producida polo Sol. Forma parte dun sistema estelar triplo, o Sistema de Alfa Centauri, coas estrelas Alfa Centauri A e Alfa Centauri B, sendo nomeada como Alfa Centauri C. Na actualidade ten unha separación do par A-B de 21 950 UA, orbitándoas cun período orbital de 550 000 anos.
É unha estrela anana vermella cunha masa aproximada dun oitavo da masa do Sol (M☉), e unha densidade media aproximadamente 33 veces a do Sol. Debido á proximidade coa Terra coa Proxima Centauri, pódese medir directamente o seu diámetro angular. O seu diámetro real é aproximadamente un sétimo do diámetro do Sol.
A mestura do combustible estimada no núcleo de Proxima Centauri a través da convección e a súa taxa de produción de enerxía relativamente baixa significa que será unha estrela de secuencia principal durante outros catro billóns de anos.[3]
Ten un planeta, Proxima Centauri b, descuberto en 2016. Orbita a estrela a unha distancia de aproximadamente 0,05 AU (7,5 millóns de km) cun período orbital de aproximadamente 11,2 días terrestres. A masa estimada do planeta é polo menos 1,3 veces a da Terra. A temperatura de equilibrio de Proxima b estímase que se atopa dentro do rango onde a auga podería existir como líquido na súa superficie, situándoa dentro da zona habitable de Proxima Centauri, aínda que debido a que Proxima Centauri é unha anana vermella e unha estrela flamante, non se prevé que poida soportar a vida.[4]