Tähefüüsika (inglise keeles stellar physics) on astrofüüsika allharu, mis tegeleb tähtede omaduste (näiteks heledus, tihedus, temperatuur ja keemiline koostis) uurimisega.
Tähed on nähtava universumi peamised ehituskivid. Tähed toimivad termotuumareaktoritena, milles sünteesitakse kõik vesinikust ja heeliumist raskemad keemilised elemendid.[1]
Tartu observatooriumi tähefüüsika osakonna astronoomid uurivad eri tüüpi tähti nii vaatluslikult kui ka teoreetiliselt.[1] Osakonna peamised uurimisteemad on massiivsete tähtede ning eksoplaneetide ematähtede uurimine.[2]