Ein Kugelsternhaufen ist eine Ansammlung von vielen Sternen, die über die Schwerkraft aneinandergebunden sind. Es resultiert eine kugelsymmetrische Verteilung mit einem Zentrum und einem symmetrischen Rand mit abnehmender Dichte. Typische Kugelsternhaufen enthalten mehrere hunderttausend Sterne. Die hohe Sterndichte in Zentrumsnähe führt zu gegenseitigen Bahnveränderungen, was das sphärische Erscheinungsbild zur Folge hat.
Kugelsternhaufen sind ihrerseits gravitativ an Galaxien gebunden, in deren Halo sie sich weiträumig bewegen, meist auf langgestreckten Ellipsenbahnen. Im Gegensatz zu offenen Sternhaufen sind die Sterne in Kugelsternhaufen vorwiegend alte, rote Sterne, deren Spektrallinien keine Anwesenheit von schwerer Elementen zeigen. Diese Population-II-Sterne sind quasi vor der Existenz von schweren Elementen im frühen Universum "geboren". Diese Elemente entstehen in Sternen erst nach Jahrmilliarden durch Supernovaexplosionen. Junge Sterne in offenen Sternhaufen (Population-I-Sterne) haben eine höheren Anteil von "recycleltem" Sternmaterial und sind daher "Metallreich".