据了解造父变星是一种脉动变星。脉动变星的亮度会变化的一种解释是：因为它们的体积会周期性地膨胀和收缩。膨胀的时候整个恒星发出的光增强，变得更亮；收缩的时候发出的光变弱，恒星会变暗。

脉动变星种类很多，其中多数是在耗尽了核心的氢燃料后变得不稳定而开始脉动的。核心燃料耗尽后，恒星外壳中的氢也会开始燃烧，导致恒星膨胀成为红巨星。在这个阶段，外壳中的氢会逐渐转化为氦。

恒星在主序星阶段时，外壳主要是电离状态的氢。这种物质温度越高，就越容易让光透过。如果恒星外壳温度升高，它吸收的光就会减少，使得温度再降下来。所以，主序星外壳总是可以保持稳定的温度。而红巨星外壳中的氦在温度升高时，吸收光的能力反而会增强。这样，外壳温度升高时，吸收的光也会变得更多，能量越攒越多，让外壳温度不断升高。温度升高，压力随之增大，最终让整个恒星的外壳膨胀起来。膨胀后外壳温度又会降低，吸收光的能力变弱，恒星就会收缩回去。收缩回去的恒星开始重新在外壳积累能量。这样的过程循环往复，恒星就有规律地脉动了。

在赫罗图中，大部分脉动变星位于一个狭长的不稳定带上。造父变星位于这个不稳定带的上部，光谱型为F到K型。恒星在演化过程中，在赫罗图上可能数次穿越不稳定带，在正常恒星和造父变星之间不断转换。现在的正常恒星也许过若干年后会变成造父变星。

对造父变星的利用体现出天文学家了不起的智慧，他们想出了各种巧妙的办法测量那些遥不可及的天体到我们的距离，让只能待在地球上的人类了解到宇宙的尺度。