历史
在1784年9月10日，爱德华·皮戈特检测到天鹰座η的光度变化
，这是第一颗被描述的经典造父变星。但是，这一种造父变星却以几个月后由约翰·古德利克发现的变星造父一为代表。造父一的视星等最亮时为3.7等，最暗时为4.4等，光变周期为5天8小时47分28秒。经典造父变星的光度与周期的关联性是哈佛大学的亨丽爱塔·勒维特于1908年调查了麦哲伦云内成千上万颗的变星所发现的。她发现，造父变星的光变周期越长，视星等越大。她利用小麦哲伦云中的造父变星确立了视星等和周期之间的准确关系，因为小麦哲伦云离我们足够遥远，恒星又非常密集，其中每颗恒星到地球的距离都可以看作是近似相同的，因此勒维特发现的光变周期与视星等的关系可以视为是光变周期与绝对星等的关系。由视星等转化为绝对星等，需要解决周光关系的零点标定问题。她在1912年以25颗造父变星与更进一步证据一起发表。
在1913年，丹麦天文学家EjnarHertzsprung对造父变星做了些研究，利用视差法测定了银河系中距离较近的几颗造父变星，标订了距离尺度。
在1915年，美国天文学家HarlowShapley成功的解决了造父变星零点标定的问题，并使用造父变星订出我们银河系最初的大小和形状，以及太阳在其间的位置。
在1924年，EdwinHubble利用仙女座大星系中的经典造父变星建立了它的距离，显示它不是银河系内的成员。这解决了岛宇宙辩论所涉及的宇宙和星系是否是同义字的问题，或者银河系只是组成宇宙的众多星系中的一个。
在1929年，哈柏和MiltonL.Humason结合由造父变星测量出距离的几个星系，和VestoSlipher测量的星系退行速度，制定了称为哈柏定律的公式。他们发现宇宙在膨胀(参见：膨胀的宇宙)。但是，在几年前乔治·勒梅特已经提出这种论断。
在20世纪中叶，在将具有不同属性的造父变星分为不同的类别之后，天文上影响深远的距离问题获得有效的解决。在1940年代，WalterBaade将造父变星分为两个族群(经典和第二型
)。经典造父变星是年轻的、质量较大的第一星族星，第二型造父变星则是比较老且暗弱的第二星族星。经典造父变星和第二型造父变星遵循不同的周期和亮度关系。平均而言，第二型造父变星的绝对星等比经典造父变星暗了1.5等(但仍比天琴座RR型变星亮)。早期以造父变星对距离的测量，因为不经意的掺杂了经典造父变星和第二型造父变星，因而变得很复杂。WalterBaade开创性的发现导致M31的距离增加了4成，和建立了河外星系的距离标尺。部分是因为天琴座RR的变光周期很短，很早就被确认是独立的另一种变星(大约在1930年代)。
2013年11月25日消息，哈勃太空望远镜拍摄下造父变星的图像，用以确定星团、星系的距离。造父变星（Cepheidvariablestar）是一类高光度周期性脉动变星，也就是其亮度随时间呈周期性变化。
光变机理
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。造父变星的半径变化幅度不大，约为5%-10%，光度变化主要来自表面温度的变化，且与半径的变化位相相反，即半径最大时光度最小，半径最小时光度最大。
当恒星演化到一定阶段，内部会出现不稳定性，引力和辐射压力会失去平衡，外部包层会出现周期性的膨胀和收缩，但这个脉动不涉及恒星的核心。在正常情况下，恒星的不透明度κ与密度成正比，与温度的3.5次方成反比。当恒星的半径减少时，密度增加，温度升高，不透明度降低，导致能量的释放，使膨胀幅度减小。
造父变星在脉动初期，恒星包层中存在氦的部分电离区，半径减小时，温度基本不变，导致不透明度反而增加，能量吸收，半径进一步减小。这就使得脉动的幅度越来越大。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。
脉动的动力学
现今所接受的造父变星脉动解释称为爱丁顿阀，或κ-机制，此处的希腊字母κ(kappa)表示气体的不透明度。氦被认为是过程中最活跃的气体。双电离(缺少两颗电子的氦原子)的氦比单电离的氦更不透明。氦越热，电离程度也越高。在造父变星脉动循环最暗淡的部分，在恒星外层的电离气体是不透明的，所以会被恒星的辐射加热，由于温度的增加，恒星开始膨胀。当它膨胀时，他开始变冷，所以电离度降低并变得比较透明，允许较多的辐射逃逸。于是膨胀停止，并且因为恒星引力的吸引而收缩。这个过程不断的重复着。
这个热引擎的脉动机制是亚瑟·爱丁顿在1917年提出的(他撰写了一段造父变星的动力学)，但是直到1953年S.A.Zhevakin才证实了氦的电离像是一种引擎的阀。
