Cefeidy jsou proměnné hvězdy, které pulzují. Jejich jasnost stoupá a klesá v pravidelném cyklu a délka tohoto cyklu je vázána na vnitřní svítivost hvězdy. Cefeida s dlouhou periodou je jasnější než ta s krátkou periodou. Tento vztah, objevený Henriettou Swan Leavittovou v roce 1912, proměnil cefeidy v kosmická měřítka.

Funguje to takto. Astronomové měří periodu cefeidy z její světelné křivky. Perioda jim udává skutečný jas hvězdy. Porovnání skutečného jasu se zdánlivým jasem udává vzdálenost. Metoda funguje napříč miliony světelných let, a proto byly cefeidy nezbytné pro objev Edwina Hubbla, že se vesmír rozpíná.

Cefeidy jsou mladé, hmotné hvězdy, typicky žlutí veleobři. Pulzují, protože jejich vnější vrstvy jsou nestabilní vůči změnám opacity. Když se hvězda smršťuje, vrstva se stává neprůhlednější, zachycuje teplo a tlačí hvězdu ven. Když se rozpíná, vrstva se stává méně neprůhlednou a hvězda se znovu smršťuje. Cyklus se opakuje s pravidelností podobnou hodinám.

Nejsou to dokonalé indikátory vzdálenosti. Prach je může ztlumit a přeplněnost může zmást měření. Zůstávají však jednou z nejspolehlivějších příček na kosmickém žebříčku vzdáleností.