Paralaks bintang yang dicipta oleh gerakan relatif antara Bumi dan bintang boleh dilihat, dalam model Copernicus, sebagai kesan daripada orbit Bumi mengelilingi Matahari: bintang itu hanya kelihatan bergerak jika dibandingkan kepada objek yang lebih jauh di langit. Dalam model geostatik, pergerakan bintang perlu diambil sebagai nyata dengan bintang tersebut berayun merentasi langit berbanding dengan bintang latar belakang.

Paralaks bintang paling kerap diukur menggunakan paralaks tahunan, ditakrifkan sebagai perbezaan kedudukan bintang seperti yang dilihat dari Bumi dan Matahari, iaitu sudut yang dicangkum pada bintang dengan jejari min orbit Bumi mengelilingi Matahari. Parsek (3.26 tahun cahaya) ditakrifkan sebagai jarak paralaks tahunan iaitu 1 arkasaat. Paralaks tahunan biasanya diukur dengan memerhatikan kedudukan bintang pada masa yang berbeza dalam setahun ketika Bumi bergerak melalui orbitnya. Pengukuran paralaks tahunan ialah cara pertama yang boleh dipercayai untuk menentukan jarak ke bintang terdekat. Pengukuran pertama paralaks bintang yang berjaya dibuat oleh Friedrich Bessel pada tahun 1838 untuk bintang 61 Cygni menggunakan heliometer.[15] Paralaks bintang kekal sebagai piawaian untuk menentukur kaedah pengukuran lain. Pengiraan jarak yang tepat berdasarkan paralaks bintang memerlukan ukuran jarak dari Bumi ke Matahari, kini berdasarkan pantulan radar dari permukaan planet-planet.[16]

Sudut yang terlibat dalam pengiraan ini adalah sangat kecil dan dengan itu sukar untuk diukur. Bintang terdekat dengan Matahari (dan dengan itu bintang dengan paralaks terbesar), Proxima Centauri, mempunyai paralaks 0.7687 ± 0.0003 arkasaat.[17] Sudut ini adalah anggaran yang dicakup oleh objek berdiameter 2 sentimeter yang terletak 5.3 kilometer jauhnya.

Hakikat bahawa paralaks bintang adalah sangat kecil sehingga ia tidak dapat diperhatikan pada masa itu digunakan sebagai hujah saintifik utama menentang heliosentrisme semasa zaman moden awal. Jelas daripada geometri Euclid bahawa kesannya tidak dapat dikesan jika bintang-bintang berada cukup jauh, tetapi atas pelbagai sebab jarak gergasi yang terlibat kelihatan tidak masuk akal: ia adalah salah satu bantahan utama Tycho terhadap heliosentrisme Copernicus yang membolehkannya serasi dengan ketiadaan paralaks bintang yang boleh dilihat, yag menganggapnya mesti ada kekosongan yang besar dan mustahil antara orbit Zuhal (ketika itu diketahui sebagai planet yang paling jauh) dan sfera kelapan (bintang tetap).[19]

Pada tahun 1989, satelit Hipparcos telah dilancarkan terutamanya untuk mendapatkan paralaks dan gerakan wajar yang lebih baik untuk lebih 100,000 bintang berdekatan, meningkatkan jangkauan kaedah sepuluh kali ganda. Walaupun begitu, Hipparcos hanya mampu mengukur sudut paralaks untuk bintang sehingga kira-kira 1,600 tahun cahaya jauhnya, lebih sedikit daripada satu peratus diameter Galaksi Bima Sakti. Misi Gaia Agensi Angkasa Eropah, yang dilancarkan pada Disember 2013, boleh mengukur sudut paralaks kepada ketepatan 10 mikroarkasaat, sekali gus memetakan bintang berdekatan (dan juga kebarangkalian planet) sehingga jarak puluhan ribu tahun cahaya dari Bumi.[20][21] Pada April 2014, ahli astronomi NASA melaporkan bahawa Teleskop Angkasa Hubble, dengan menggunakan pengimbasan ruang, boleh mengukur jarak sehingga 10,000 tahun cahaya dengan tepat, peningkatan sepuluh kali ganda berbanding pengukuran terdahulu.[18]