Eine Starburst-Galaxie ist eine Galaxie, in der innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit ungewöhnlich viele neue Sterne entstehen. Auslöser können etwa Begegnungen oder Verschmelzungen mit anderen Galaxien sein, durch die große Mengen Gas verdichtet werden.
Die intensive Sternentstehung macht solche Galaxien besonders leuchtkräftig. Viele junge, massereiche Sterne geben starke ultraviolette Strahlung ab und enden später als Supernovae. Gleichzeitig erwärmt der entstehende Staub das umgebende Material und sorgt für kräftige Infrarotstrahlung.
Starburst-Phasen dauern astronomisch gesehen nur relativ kurz, weil der verfügbare Gasvorrat schnell verbraucht oder aus der Galaxie herausgetrieben werden kann.
Bekannte Beispiele sind Messier 82 und NGC 253. Ihre Untersuchung zeigt, wie Galaxien wachsen und sich durch intensive Sternentstehung verändern.