Gli a. stellari (ingl. clusters) sono gruppi di stelle associate per effetto della loro mutua attrazione gravitazionale. Si distinguono in aperti (o galattici) e globulari.
Gli a. aperti non hanno una forma geometrica definita e compatta e sono generalmente distribuiti nel piano equatoriale della Via Lattea. Sono costituiti da stelle di popolazione I, cioè relativamente giovani con abbondanze metalliche elevate. Le dimensioni degli a. possono variare da ~1 pc a ~20 pc, il numero delle stelle componenti da alcune decine a oltre mille. Le stelle si muovono tutte in una medesima direzione, sicché, per effetto prospettico, appaiono dirigersi verso uno stesso punto della volta celeste (il cosiddetto punto di convergenza, la cui esistenza garantisce che stelle vicine formino effettivamente un a.). Poiché le stelle sono legate debolmente dalla mutua attrazione gravitazionale, di tanto in tanto un componente del gruppo sfugge, perdendosi nello spazio. Sono stati individuati oltre un migliaio di a. aperti: il più vicino è quello delle Iadi, la cui distanza dal Sole è di ~40 pc.
Gli a. globulari sono immensi grappoli di stelle di popolazione II, ovvero vecchie e povere di metalli; hanno forma generalmente sferica e sono distribuiti in tutto l’alone sferico che circonda la Via Lattea, con una concentrazione maggiore nella zona centrale; hanno diametri da ~5 pc a ~100 pc e contengono da 105 a 108 stelle, densamente raggruppate e con interazione gravitazionale assai intensa; non contengono materia diffusa (gas e polvere) in quantità apprezzabili. Se ne conoscono circa 200.
L’osservazione degli a. ha una rilevanza particolarmente significativa per la fisica stellare. Infatti, essendo costituiti da stelle che hanno tutte la stessa età e la stessa composizione chimica iniziale, avendo avuto origine dalla contrazione di una medesima nube di gas e polvere, offrono l’opportunità di investigare l’influenza che la massa di una stella ha sulla sua evoluzione. Tale studio viene compiuto attraverso l’analisi dei diagrammi H-R (➔ stella). A. sia aperti sia globulari sono stati identificati anche in galassie diverse dalla Via Lattea.
Gli a. di galassie consistono in raggruppamenti di galassie formati da almeno una cinquantina di componenti.
Si dicono a. intrusivi masse di rocce intrusive molto profonde, di notevoli dimensioni e forma irregolare; è il tipo di giacitura più caratteristica per le rocce intrusive.