1676年，爱德蒙·哈雷于大西洋南部的圣赫伦娜岛上度过了一年，目的是要研究南半球的星空。约40年后，于1718年他对比自己的天体测量和托勒密的《天文学大成》之后，发现了一直都被当作是“固定的”恒星的自行运动。大角星和天狼星都有显著的移动，而当中天狼星更在之间1800年内向南移动了30分角（约为月球的直径）。
1868年，天狼星成为第一颗被测量出运行速率的恒星。威廉·哈金斯爵士仔细检查了天狼星的光谱，并观测到一个显著的红移。他因此得出结论：天狼星以大约40km/s的速度远离太阳系。虽然对比近代测量出来的7.6km/s速度数值相差过大，不过那次的测量却开始了天体径向速度的研究。
不过最新的观测结果表明，天狼星正在靠近太阳系，在大约6x10^4年后它的视星等将达到峰值，届时天狼星将变得十分明亮。在这之后它将逐渐远离太阳系，不过在这之后的2.1x10^5年内，它仍然是天空中除太阳外最亮的恒星。
天狼星观测方法]编辑天狼星的视星等约为-1.46，使其成为夜空中最亮的恒星，几乎为第二亮的老人星的两倍。然而，它仍然不如月球、金星或木星光亮。水星和火星偶尔也会比天狼星更亮。天狼星几乎能从地球上任何有人的地方观测得到，只除了居住于北纬73°以北的人无法看到。可是，一些在地球北边的城市观测到的天狼星也并不会升得很高，如圣彼得堡的天狼星只会升到地平线上13°。由于天狼星的赤纬约为-17°，因此从南纬73°起它是一颗拱极星。7月初从南半球可以看到天狼星在太阳下山后下山，又在太阳升起前升起。在适当环境条件之下，天狼星甚至能在有太阳的时候被肉眼看到。当然，天空要非常清，观测地点的海拔必须要高，太阳要低低的挂在地平线上，再加上天狼星要在头顶上，十分难得。
基于天狼星双星系统的环绕运行轨道，两颗星的最小分距为3角秒而最大分距为11角秒。在他们相距最近的时候，要在观测时分别出两颗星体十分困难，因为白矮星天狼星b就在和它很近却有比它亮许多的天狼星a旁边。要清楚分开它们，除天气理想外，则需要一座口径至少有300的天文望远镜。1994年，两颗星到达了它们的拱点，从那时开始，这对双星开始远离对方，用天文望远镜分开它们就更加容易了。有着离地球8.6ly的距离，天狼星a和天狼星b占据了8颗最接近太阳系恒星之中的2颗，而且更是第5接近太阳系的恒星系。
尽管天狼星的光度仅为太阳的25.4倍，但距离近使得天狼星如此明亮。其他相似的星体有昏暗的南门二，对比于遥远却极亮的超巨星如老人星、参宿七或参宿四。距离天狼星最近的大型恒星是南河三，距离约为5.24ly。1977年发射的旅行者2号飞船，在完成了研究四颗类木行星的任务之后，预计将于大约2.96x10^5年之后到达8.6ly以外的天狼星。
天狼星天狼星a]编辑天狼星a是一颗蓝矮星，半径约为1.711r⊙。光学干涉仪量度出此星的半径，估计角直径为5.936±0.016/s，因此并没有有效地把星体压扁成椭圆形。织女星则以更高速的274km/s自转，使其成为扁球体。
天体模型指出天狼星a形成于一次分子云坍塌的时候，到了10^7年之后，其能源的生成已经完全由核聚变提供。其核心成为了对流层，并利用c-n-o循环制造能量。人们预测，天狼星a会在其形成之后1.76x10^9年之内用尽储存在核心的氢。此时它会经历红巨星阶段，届时天狼星a的光度将大增。然后它将温和下来，成为一颗白矮星。
天狼星a的光谱有着很深的金属线，显示出一些重于氦的元素的增强（如铁），因此也被归为am星。相比于太阳，天狼星a大气层里相对于氢含量的铁含量为fe/h=0.5，也等于100.5，意思是说它大气层中的铁的含量是太阳的316。不太可能整颗恒星都富有金属元素，而其实这些金属元素都可能是悬浮在位于表面的一层薄对流层上。
天狼星天狼星b]编辑天狼星b的质量大于太阳的质量，并且是已知最大质量的白矮星之一。它差不多有1.1m⊙。然而这么多物质却被压缩成约为地球的大小。其表面温度为25000±200k。但是，由于在内部已经没有能量的生成，剩余的热量会以辐射的形态放射出外太空，天狼星b终究会渐渐冷却，这需时要多于2x10^8年。
一颗恒星要经过主序星和红巨星阶段才会成为白矮星。约为1.2x10^8年前，天狼星b可能是一颗光度更高的蓝矮星，光谱在b4-b5之间，质量约为5m⊙。天狼星b成为红巨星的时候，可能增加了其伴星天狼星a的金属量。
天狼星b最初由碳及氧元素组成，这两种元素是形成天狼星b的已死亡恒星里的氦核聚变产生的。这些元素被更轻的元素覆盖，并根据质量来分层，因为天狼星b有着高表面重力。因此，天狼星b的外层大气层几乎为纯氢，宇宙中最轻的元素，光谱中也找不到任何其它元素。
天狼星天狼星星团]编辑在1909年埃希纳·赫茨普龙是第一位提出天狼星是大熊座移动星群之一的人，他在观测天狼星系统在天空中的移动路径之后得出这个结论。
大熊座移动星团是由220颗恒星组成的，并在太空有相同的移动路径。其最初形成时是疏散星团的一部分，从此便逐渐脱离引力的牵引。不过，在20