Cepheid-variabelen zijn sterren die pulseren. Hun helderheid stijgt en daalt in een regelmatige cyclus, en de lengte van die cyclus is gekoppeld aan de intrinsieke lichtkracht van de ster. Een Cepheid met een lange periode is helderder dan een met een korte periode. Deze relatie, ontdekt door Henrietta Swan Leavitt in 1912, maakte van Cepheïden tot kosmische maatstaven.

Zo werkt het: astronomen meten de periode van een Cepheid aan de hand van de lichtkromme. De periode geeft hen de werkelijke helderheid van de ster. Door de werkelijke helderheid te vergelijken met de schijnbare helderheid, kunnen ze de afstand bepalen. Deze methode werkt over miljoenen lichtjaren, en daarom waren Cepheïden essentieel voor Edwin Hubbles ontdekking dat het heelal uitdijt.

Cepheïden zijn jonge, massieve sterren, meestal gele superreuzen. Ze pulseren omdat hun buitenste lagen onstabiel zijn voor veranderingen in opaciteit. Wanneer de ster samentrekt, wordt de laag ondoorzichtiger, waardoor warmte wordt vastgehouden en de ster naar buiten wordt geduwd. Wanneer de ster uitzet, wordt de laag minder ondoorzichtig en trekt de ster weer samen. Deze cyclus herhaalt zich met een klokachtige regelmaat.

Het zijn geen perfecte afstandsindicatoren. Stof kan ze verduisteren en drukte kan metingen verstoren. Maar ze blijven een van de meest betrouwbare treden op de kosmische afstandsladder.