Un sistema planetario binario es un sistema planetario en el que dos estrellas giran alrededor de su centro de masa común. Estos sistemas pueden ser muy diferentes a los sistemas planetarios tradicionales, en los que una sola estrella y sus planetas giran alrededor de ella.
En un sistema planetario binario, cada estrella puede tener sus propios planetas orbitando en torno a ella. También es posible que haya planetas que orbiten alrededor del centro de masa común de las dos estrellas. Estos planetas pueden ser difíciles de detectar y estudiar, ya que sus órbitas pueden ser complicadas y diferentes a las órbitas más simples que se encuentran en sistemas planetarios más simples.
Aunque no es muy común, se han descubierto algunos sistemas planetarios binarios en nuestra galaxia y se cree que hay muchos más que aún no han sido descubiertos. Algunos ejemplos conocidos de sistemas planetarios binarios incluyen el sistema de estrellas gemelas Alfa Centauri A y B y el sistema de estrellas gemelas Keplero-47.
Desafortunadamente, no hay una definición clara de lo que constituye un "planeta binario" o un "sistema planeta-luna". Un criterio comúnmente utilizado es la relación de las masas de los dos objetos, con un valor cercano a 1 indicando que son muy similares en términos de masa. Sin embargo, no está claro cuánto cerca de 1 debe estar esta relación para que un sistema sea considerado un planeta binario en lugar de un planeta con una luna.
Otros criterios propuestos incluyen la posición del baricentro alrededor del cual orbitan los dos objetos, la fuerza gravitatoria de la estrella principal sobre el par o la forma en que se formaron originalmente los objetos. Aunque el sistema Tierra-Luna y el sistema Plutón-Caronte no son particularmente cercanos a 1 en términos de relación de masas, los astrónomos no han adoptado una definición unificada de lo que constituye un planeta binario.