Los cúmulos globulares son agrupaciones densas de estrellas que se concentran en el centro, a menudo con un ligero achatamiento que sugiere una rotación lenta.
En estos cúmulos, se pueden encontrar estrellas pulsantes de corto periodo, conocidas como variables de conglomerado, que comparten una luminosidad media.
Existen alrededor de 100 cúmulos globulares en un sistema esférico que rodea el centro de la Vía Láctea, lo que permite su observación desde diversas constelaciones.
Muestran una marcada condensación de estrellas hacia el centro y algunas veces un pequeño achatamiento que hace suponer una rotación lenta. En algunos cúmulos globulares existen estrellas pulsantes de corto periodo, llamadas variables de conglomerado, todas las cuales tienen la misma luminosidad media (brillo absoluto), que coincide con el cero de la escala absoluta de magnitudes (v. Estrella variable, Variables intrínsecas; Magnitud). La comparación entre la luminosidad real y aparente de una de estas estrellas da la distancia a la estrella y a su cúmulo. Los estudios de Harlow Shapley y otros han demostrado que existen unos 100 cúmulos globulares, que forman un sistema esférico de un diámetro de unos 130000 A.L., con su centro próximo al de la galaxia discoidal de la Vía Láctea. La situación excéntrica del Sol en el disco formado por ésta, a unos 30000 A.L. de su centro, explica que sean muchos los cúmulos globulares que se ven en la dirección de las constelaciones de Sagitario, Ofiuco y Escorpión.
Aparentemente los cúmulos globulares evitan la zona de la Vía Láctea en el firmamento, pero es úna ilusión quizá debida al hecho de que la luz procedente de objetos tan distantes no puede penetrar la niebla galáctica. Las estrellas de los cúmulos susceptibles de ser fotografiados con los telescopios modernos son todas ellas mucho más luminosas que el Sol. Los cúmulos mismos son muy semejantes en tamaño y luminosidad. Un cúmulo corriente tiene un diámetro de unos 100 A.L. y contiene unas 100000 estrellas; el conglomerado globular de Hércules tiene unas 500000.