Binários de raio X são uma classe de estrelas binárias que são muito luminosas em raios X. Os raios X são produzidos por matéria caindo de um componente do binário (normalmente uma estrela normal) para outro o componente, o qual é uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. A matéria em queda libera energia potencialgravitacional, acima de algumas dezenas de porcentagem de sua massa de repouso como raios X. (Como comparação, hidrogênio em fusão libera aproximadamente 0,7 porcento de massa de repouso nas estrelas da sequência principal.)
Binários de raio X são frequentemente subdivididos em várias subclasses (algumas vezes sobrepostas), que talvez reflitam melhor a física envolvida: