सेफिड वैरिएबल तारे स्पंदित होते हैं। इनकी चमक एक नियमित चक्र में घटती-बढ़ती है, और इस चक्र की अवधि तारे की आंतरिक दीप्ति से जुड़ी होती है। लंबी अवधि वाला सेफिड तारा छोटी अवधि वाले सेफिड तारे से अधिक चमकीला होता है। यह संबंध, जिसकी खोज हेनरिटा स्वान लीविट ने 1912 में की थी, ने सेफिड तारों को ब्रह्मांडीय मापदंड बना दिया।

यह इस प्रकार काम करता है। खगोलविद किसी सेफिड तारे की प्रकाश वक्रता से उसकी आवर्तकाल मापते हैं। आवर्तकाल से उन्हें तारे की वास्तविक चमक का पता चलता है। वास्तविक चमक की तुलना आभासी चमक से करने पर दूरी का पता चलता है। यह विधि लाखों प्रकाश-वर्षों तक कारगर है, यही कारण है कि एडविन हबल की ब्रह्मांड के विस्तार की खोज में सेफिड तारों का महत्वपूर्ण योगदान था।

सेफिड्स युवा, विशाल तारे होते हैं, जो आमतौर पर पीले सुपरजायंट होते हैं। ये स्पंदित होते हैं क्योंकि इनकी बाहरी परतें अपारदर्शिता में परिवर्तन के प्रति अस्थिर होती हैं। जब तारा सिकुड़ता है, तो परत अधिक अपारदर्शी हो जाती है, जिससे ऊष्मा अवरुद्ध हो जाती है और तारा बाहर की ओर धकेला जाता है। जब यह फैलता है, तो परत कम अपारदर्शी हो जाती है, और तारा फिर से सिकुड़ जाता है। यह चक्र घड़ी की तरह नियमित रूप से दोहराता रहता है।

ये दूरी मापने के सटीक संकेतक नहीं हैं। धूल के कारण इनकी चमक कम हो सकती है, और अधिक भीड़भाड़ से माप में गड़बड़ी हो सकती है। लेकिन फिर भी, ये ब्रह्मांडीय दूरी मापने के सबसे विश्वसनीय तरीकों में से एक हैं।