利用相位相關幹涉或強度幹涉方法測量恒星角直徑和雙星角距離的一種裝置。它具有極高的分辨本領。1920年，邁克耳孫最先設計瞭一架恒星幹涉儀，能測量到0.″02的角度。如圖所示，恒星的光被平面鏡B、B、A、A反射到望遠鏡裏；若恒星是點光源，在望遠鏡焦平面P上，星像是B鏡圓孔衍射和雙光束幹涉迭加的圖樣。對於雙星則應有兩組圖樣。調節距離D，當兩組幹涉條紋互相相抵消時，雙星的角距就等於λ/2D，λ是星光的有效波長。對於角直徑為β的恒星圓面，當條紋消失時，β=1，22λ/D。這種幹涉儀叫作相位相關幹涉儀。後來制成另一種恒星幹涉儀，叫作強度幹涉儀。它用兩架距離200米的大口徑組合光學望遠鏡代替上述兩塊 B鏡，用光電倍增管接受星光。光電倍增管接受到的信號強度是相關的。改變兩架望遠鏡間的距離，可把觀測的結果歸算為恒星的角大小。這種儀器的分辨角小到0.″0004。由於需要大量的光子才能獲得有意義的相關性，所以，即使采用口徑大到6米的望遠鏡，也僅能觀測亮於2等的恒星。
