概述
恆星在一年內沿著垂直於視線方向走過的距離對觀測者所張的角度。其單位為角秒/年。1718年，E.哈雷把他當時觀測所得的恆星位置同喜帕恰斯和托勒密的觀測結果作比較，發現恆星的位置有顯著的變化，首次指出了所謂恆星不動的概念是錯誤的。
實際上，恆星在空間是運動的。觀測到的恆星運動包括：①恆星的真正的運動，又稱本動。②太陽運動引起的視運動，又稱視差動。恆星自行是很小的，一般小於每年0″.1。只有 400多顆恆星的自行等於或大於每年1″，巴納德星的自行最大，為每年10″.31 。引起恆星位置變化的原因，除自行外，還有歲差，這兩項加在一起，稱為恆星的年變。除去歲差的影響，即可求得絕對自行
日復一日，星星好像彼此有固定的相對位置，在天空中形成相同的星座圖樣，古人詩文中的北斗七星，似乎幾千年來都沒有什麼改變。但長期的觀察卻顯示，星座會緩慢改變形狀，並且天空中的每顆星都各有不同的運動方式，只是變化非常慢，沒有用精密的量測無法察覺。
這種星星在天空中位置的變化，是由星星與太陽系的相對運動而產生的。我們通常用兩個數量來描述它：自行運動角和自行運動速率。第一個數量表明自行運動在天球上（東方在左，順時針從正北方起算）的方向，並且第二個數量表明運動速率的大小，以每年多少角秒表示。
巴納德星是目前所有已知恆星中自行運動最大的，每年以10.3角秒的速度移動。自行運動越大，通常暗示一顆星相對離太陽系越近。這的確是巴納德星的情況，它距離我們只有大約6光年，是除南門二系統（半人馬座α三合星）外，距太陽系第二近的恆星。但由於屬於紅矮星，亮度只有9.54星等的大小，光度微弱，沒有大口徑望遠鏡或者高倍雙筒望遠鏡無法觀察。
每年1角秒在一光年的距離相當於每秒1.45公里的橫向速度。因此可以得知巴納德星的橫向速度約每秒90公里；加進每秒111公里視向速度，可得每秒143公里的真實的運動速率。一般而言，星星的真實或者絕對的運動速率很難測量，因為它強烈倚賴星星的距離測量的準確性而定。目前，已知有最大的運動速率 (相對於太陽系) 的鄰近恆星是沃夫 424聯星，以每秒555公里的速率移動。已知恆星中，只有稍微越過一半的鄰近恆星目前可以推知它們的絕對移動速度。
歷史
自行運動現象是愛德蒙·哈雷在公元1718年發現的，當在比較他的天狼星、大角星、畢宿五等天體測量數據和古希臘天文學家希巴克斯在1850年前所描述的位置數據時，哈雷注意到有些數據竟然相差半度以上，因而推知此一現象。
在2005年發表的研究報告，現代天文學家已測出第一個外星系（三角座星系）的自行運動數據。
因素
天文中的自行運動（或譯固有運動）是指一顆星在消除非自行運動之後於天空中位置的變化，即與視線方向垂直的運動。非自行運動不是天體本身的真實的運動，而是會影響觀測天體位置坐標值的某種因素造成的，這些因素主要有：
周日運動
視差
春分的歲差
章動
光行差
最大自行恆星
下表是在依巴谷星表內已知自行最大的一些恆星，[1]但不包含像en:Teegarden's star那些雖在星表中，但光度太暗淡的恆星。
高自行的恆星[2] # 恆星 自行 徑向
速度
(公里/秒) 切線
速度
(mas)
μα
(mas/yr) μδ
(mas/yr)
1 巴納德星 -798.71 10337.77 -106.8 549.30
2 卡普坦星 6500.34 -5723.17 +245.5 255.12
3 Groombridge 1830 4003.69 -5814.64 -98.0 109.22
4 Lacaille 9352 6766.63 1327.99 +9.7 303.89
5 CD -37 15492 (Gliese 1) 5633.95 -2336.69 +23.6 229.32
6 HIP 67593 2282.15 5369.33 — 76.20
7 天鵝座61 A & B 4133.05 3201.78 -64.3 287.18
8 拉蘭德21185 -580.46 -4769.95 -85.0 392.52
9 印地安座Epsilon 3961.41 -2538.33 -40.4 275.79
