用脉动运动来解释变星光变特性的学说。通常认为，脉动是径向的。1917年，英国天文学家a.s.爱丁顿首先提出了变星脉动理论。其图像是，在脉动变星内部，向外的压力和向里的引力失去了平衡。如果压力偏大，星体就会膨胀，其结果是压力减小，引力超过了压力，星体收缩，收缩的结果又使压力增加，再次使得星体膨胀，这样，星体就在平衡半径附近脉动。爱丁顿建立了描述星体脉动的方程，并推出一个关系：脉动周期与星体平均密度的平方根成反比。因此，体积大的脉动变星因平均密度小，脉动周期应较长。脉动变星存在周光关系。脉动理论从理论上解释了这种关系。以后的几十年里，脉动理论又有了很大的发展。例如，已经查明，脉动变星内部的氦的二次临界电离区是脉动的主要激发源。又如，已将线性的脉动理论推广至非线性脉动理论，等等。除了径向脉动理论外，还有非径向脉动理论。这种理论更加复杂，应用也更加广泛。例如，可以用来讨论大犬座β型变星、矮新星、白矮星的光变等。