คำจำกัดความที่เสนอในวารสารดาราศาสตร์ระบุว่าวัตถุทั้งสองต้องตรงตามเกณฑ์การเคลียร์วงโคจรเพื่อที่จะเรียกว่าเป็นดาวเคราะห์คู่^{[ 5 ]}

ข้อพิจารณาที่สำคัญประการหนึ่งในการกำหนด "ดาวเคราะห์คู่" คืออัตราส่วนของมวลของวัตถุทั้งสอง อัตราส่วนมวลเท่ากับ 1 บ่งชี้ว่าวัตถุมีมวลเท่ากัน และวัตถุที่มีอัตราส่วนมวลใกล้เคียงกับ 1 จะน่าสนใจกว่าในการติดป้ายว่าเป็น "ดาวเคราะห์คู่" ^{[ 6 ]}เมื่อใช้คำจำกัดความนี้ ดาวบริวารของดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน สามารถแยกออกได้ง่ายๆ เนื่องจากดาวบริวารเหล่านี้มีมวลน้อยกว่า 0.00025 ( 1 ⁄ 4000 ) ของดาวเคราะห์ที่พวกมันโคจรรอบ นอกจากนี้ดาวเคราะห์แคระ บางดวง ยังมีดาวบริวารที่มีมวลน้อยกว่าดาวเคราะห์แคระเองอย่างมาก

ข้อยกเว้นที่โดดเด่นที่สุดคือระบบพลูโต-ชารอน อัตราส่วนมวลของชารอนต่อพลูโตอยู่ที่ 0.122 (≈ 1/8 ) ซึ่งใกล้เคียงกับ 1มากพอที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนมักจะอธิบายพลูโตและชารอนว่าเป็น "ดาวเคราะห์แคระคู่" ("ดาวเคราะห์คู่" ก่อนคำจำกัดความของ "ดาวเคราะห์" ในปี 2006) สหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) เคยจัดประเภทชารอนเป็นดาวบริวารของพลูโต แต่ก็ได้แสดงความเต็มใจที่จะพิจารณาวัตถุเหล่านี้ใหม่ว่าเป็นดาวเคราะห์แคระคู่ในอนาคต^{[ 7 ]}อย่างไรก็ตาม รายงานของ IAU ในปี 2006 ได้จัดประเภทชารอน-พลูโตเป็นดาวเคราะห์คู่^{[ 8 ]}

อัตราส่วนมวล ของดวงจันทร์ต่อโลกที่ 0.01230 (≈ 1/81 ) นั้นใกล้เคียงกับ 1 อย่างมากเมื่อเทียบกับอัตราส่วนมวลของดาวบริวารต่อดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์บางคนจึงมองว่าระบบโลก-ดวงจันทร์เป็นดาวเคราะห์คู่เช่นกัน แม้ว่านี่จะเป็นมุมมองส่วนน้อยก็ตาม ดาวบริวารดวงเดียวของอีริส คือ ไดสโนเมียมีรัศมีประมาณ1/4 ของอีริสหากสมมติว่ามีความหนาแน่นใกล้เคียงกัน (องค์ประกอบของไดสโนเมียอาจแตกต่างจากอีริสอย่างมากหรือไม่ก็ได้) อัตราส่วนมวลจะอยู่ที่ประมาณ1/40 ซึ่งเป็นค่ากลางระหว่างอัตราส่วนมวลของดวงจันทร์-โลกและชารอน-พลูโต

ปัจจุบัน คำจำกัดความที่เสนอโดยทั่วไปสำหรับระบบดาวเคราะห์คู่คือระบบที่จุดศูนย์กลางมวลซึ่งทั้งสองดวงโคจรรอบนั้นอยู่นอกทั้งสองดวง^{[ 9 ]}ภายใต้คำจำกัดความนี้ พลูโตและชารอนเป็นดาวเคราะห์แคระคู่ เนื่องจากพวกมันโคจรรอบจุดที่อยู่นอกพลูโตอย่างชัดเจน ดังที่เห็นได้จากภาพเคลื่อนไหวที่สร้างจากภาพของยาน สำรวจอวกาศ นิวฮอไรซันส์ในเดือนมิถุนายน 2015

ตามคำจำกัดความนี้ ระบบโลก-ดวงจันทร์ในปัจจุบันยังไม่ใช่ระบบดาวเคราะห์คู่ แม้ว่าดวงจันทร์จะมีมวลมากพอที่จะทำให้โลกโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลนี้ได้อย่างเห็นได้ชัด แต่จุดศูนย์กลางมวลนี้ก็ยังอยู่ภายในโลก อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันดวงจันทร์กำลังเคลื่อนตัวออกห่างจากโลกด้วยอัตราประมาณ3.8 เซนติเมตร (1.5 นิ้ว)ต่อปี ในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า จุดศูนย์กลางมวลของระบบโลก-ดวงจันทร์จะอยู่นอกโลก ซึ่งจะทำให้ระบบนี้กลายเป็นระบบดาวเคราะห์คู่  

จุดศูนย์กลางมวลของระบบดาวพฤหัสบดี-ดวงอาทิตย์อยู่นอกพื้นผิวของดวงอาทิตย์ แม้ว่าการโต้แย้งว่าดาวพฤหัสบดีและดวงอาทิตย์เป็นดาวคู่จะไม่เหมือนกับการโต้แย้งว่าพลูโต-ชารอนเป็นดาวเคราะห์แคระคู่ ดาวพฤหัสบดีมีน้ำหนักเบาเกินกว่าจะเป็นฟิวเซอร์หากมันหนักกว่านี้สิบสามเท่า มันจะสามารถเกิดฟิวชันดิวเทอเรียมและกลายเป็นดาวแคระน้ำตาลได้^{[ 10 ]}

ไอแซค แอซิมอฟเสนอความแตกต่างระหว่างโครงสร้างดาวเคราะห์-ดวงจันทร์และโครงสร้างดาวเคราะห์คู่ โดยอาศัยส่วนหนึ่งจากสิ่งที่เขาเรียกว่าค่า " การดึงเชือก " ซึ่งไม่ได้พิจารณาขนาดสัมพัทธ์ของพวกมัน^{[ 11 ]}ปริมาณนี้เป็นเพียงอัตราส่วนของแรงที่กระทำต่อวัตถุขนาดเล็กโดยวัตถุขนาดใหญ่ (หลัก) ต่อแรงที่กระทำต่อวัตถุขนาดเล็กโดยดวงอาทิตย์ ซึ่งสามารถแสดงได้ว่าเท่ากับ

$${\displaystyle {\text{tug-of-war value}}={\frac {m_{\mathrm {p} }}{m_{\mathrm {s} }}}\cdot \left({\frac {d_{\mathrm {s} }}{d_{\mathrm {p} }}}\right)^{2}}$$

โดยที่m คือมวลของวัตถุหลัก (วัตถุขนาดใหญ่) m คือมวลของดวงอาทิตย์d คือระยะห่างระหว่างวัตถุขนาดเล็กกับดวงอาทิตย์ และd คือระยะห่างระหว่างวัตถุขนาดเล็กกับวัตถุหลัก^{[ 11 ]}ค่าแรงดึงไม่ขึ้นอยู่กับมวลของดาวเทียม (วัตถุขนาดเล็ก)

สูตรนี้สะท้อนให้เห็นถึงความสัมพันธ์ของ แรงโน้ม ถ่วงที่กระทำต่อวัตถุขนาดเล็กจากวัตถุขนาดใหญ่และจากดวงอาทิตย์ ค่าแรงดึงดูดของไททัน ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ คือ 380 ซึ่งหมายความว่าแรงดึงดูดของดาวเสาร์ที่มีต่อไททันนั้นแข็งแกร่งกว่าแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ที่มีต่อไททันถึง 380 เท่า ค่าแรงดึงดูดของไททันอาจเปรียบเทียบได้กับค่าแรงดึงดูดของฟีบี ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ ซึ่งมีค่าเพียง 3.5 นั่นคือ แรงดึงดูดของดาวเสาร์ที่มีต่อฟีบีนั้นแข็งแกร่งกว่าแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ที่มีต่อฟีบีเพียง 3.5 เท่า

แอซิมอฟคำนวณค่าแรงดึงของดาวบริวารหลายดวงของดาวเคราะห์ เขาแสดงให้เห็นว่าแม้แต่ดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ที่ใหญ่ที่สุด ก็ยังมีแรงยึดเกาะที่ดีกว่าดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อยเหนือดาวบริวารรอบนอก โดยบางดวงมีค่าแรงดึงไม่สูงกว่าหนึ่งมากนัก ในการคำนวณของแอซิมอฟเกือบทุกครั้ง พบว่าค่าแรงดึงมีค่ามากกว่าหนึ่ง ดังนั้นในกรณีเหล่านั้น ดวงอาทิตย์จึงแพ้แรงดึงกับดาวเคราะห์ ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือดวงจันทร์ของโลก ซึ่งดวงอาทิตย์ชนะแรงดึงด้วยค่า 0.46 ซึ่งหมายความว่าแรงยึดเกาะของโลกที่มีต่อดวงจันทร์นั้นน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของแรงยึดเกาะของดวงอาทิตย์ แอซิมอฟได้รวมสิ่งนี้ไว้ในข้อโต้แย้งอื่นๆ ของเขาที่ว่าโลกและดวงจันทร์ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นดาวเคราะห์คู่^{[ 11 ]}

เราอาจมองดวงจันทร์ได้ว่าไม่ใช่ทั้งดาวบริวารที่แท้จริงของโลกหรือดาวบริวารที่ถูกดึงดูด แต่เป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อย่างระมัดระวังไปพร้อมกับโลก จากภายในระบบโลก-ดวงจันทร์ วิธีที่ง่ายที่สุดในการจินตนาการถึงสถานการณ์นี้คือให้ดวงจันทร์โคจรรอบโลก แต่ถ้าคุณวาดภาพวงโคจรของโลกและดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์ตามสเกลที่ถูกต้อง คุณจะเห็นว่าวงโคจรของดวงจันทร์นั้นโค้งเข้าหาดวงอาทิตย์ทุกหนทุกแห่ง มัน "กำลังตกลงมา" สู่ดวงอาทิตย์เสมอ ดาวบริวารดวงอื่นๆ ทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น "กำลังตกลงมา" จากดวงอาทิตย์ในส่วนหนึ่งของวงโคจร เนื่องจากถูกดึงดูดโดยแรงดึงดูดที่เหนือกว่าของดาวเคราะห์หลักของพวกมัน–แต่ไม่ใช่ดวงจันทร์^{[ 11 ] [ 12 ] [เชิงอรรถ 1 ]} 

โปรดดู ส่วน "เส้นทางการโคจรของโลกและดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์ " ในบทความ "วงโคจรของดวงจันทร์" สำหรับคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติม

นิยามของดาวเคราะห์คู่ขึ้นอยู่กับระยะห่างของดาวเคราะห์ทั้งสองจากดวงอาทิตย์ หากระบบโลก-ดวงจันทร์โคจรอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน โลกจะเป็นฝ่ายชนะในการดึงเชือก ตัวอย่างเช่น ที่วงโคจรของดาวอังคาร ค่าการดึงเชือกของดวงจันทร์จะอยู่ที่ 1.05 นอกจากนี้ ดวงจันทร์ขนาดเล็กหลายดวงที่ค้นพบหลังจากข้อเสนอของแอซิโมฟก็เข้าข่ายเป็นดาวเคราะห์คู่ตามข้อโต้แย้งนี้ เช่น ดวงจันทร์นอกของเนปจูนอย่างเนโซและพซามาเธมีค่าการดึงเชือกอยู่ที่ 0.42 และ 0.44 ซึ่งน้อยกว่าดวงจันทร์ของโลก แต่เมื่อเทียบกับเนปจูนแล้ว มวลของพวกมันนั้นน้อยมาก โดยมีอัตราส่วนโดยประมาณอยู่ที่ 1.5 × 10⁻⁴⁻⁹ ( 1 ⁄ 700,000,000 ) และ 0.4 × 10⁻⁹ ( 1 ⁄ 2,500,000,000 ).

ประเด็นสุดท้ายที่ควรพิจารณาคือ วิธีที่วัตถุทั้งสองรวมตัวกันเป็นระบบ ระบบโลก-ดวงจันทร์และระบบพลูโต-ชารอน เชื่อกันว่าเกิดขึ้นจากการชนกันครั้งใหญ่กล่าวคือ วัตถุหนึ่งถูกชนโดยวัตถุอีกชิ้นหนึ่ง ส่งผลให้เกิดจานเศษซาก และผ่านกระบวนการสะสมมวล ทำให้เกิดวัตถุใหม่สองชิ้น หรือวัตถุใหม่หนึ่งชิ้น โดยที่วัตถุขนาดใหญ่กว่ายังคงอยู่ (แต่เปลี่ยนแปลงไป) อย่างไรก็ตาม การชนกันครั้งใหญ่เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะตัดสินว่าวัตถุสองชิ้นเป็น "ดาวเคราะห์คู่" เพราะการชนกันเช่นนั้นยังสามารถสร้างดาวบริวารขนาดเล็กได้ เช่น ดาวบริวารขนาดเล็กสี่ดวงรอบนอกของพลูโต

สมมติฐานเกี่ยวกับการกำเนิดของดวงจันทร์ ที่ถูกยกเลิกไปแล้ว นั้น แท้จริงแล้วเรียกว่า "สมมติฐานดาวเคราะห์คู่" แนวคิดนี้คือ โลกและดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นในบริเวณเดียวกันของ จานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิดของ ระบบสุริยะโดยก่อตัวเป็นระบบภายใต้แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อกัน อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ก็เป็นเงื่อนไขที่มีปัญหาสำหรับการนิยามวัตถุสองชิ้นว่าเป็น "ดาวเคราะห์คู่" เพราะดาวเคราะห์สามารถ "ดึงดูด" ดวงจันทร์ผ่านแรงโน้มถ่วงได้ ตัวอย่างเช่นดวงจันทร์ของดาวอังคาร ( โฟบอสและดีมอส ) เชื่อกันว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ถูกดาวอังคาร ดึงดูดไว้เมื่อนานมาแล้ว คำนิยามเช่นนี้จะทำให้เนปจูน-ไทรทันถูกนับว่าเป็นดาวเคราะห์คู่ด้วยเช่นกัน เนื่องจากไทรทันเป็น วัตถุ ในแถบไคเปอร์ที่มีขนาดและองค์ประกอบคล้ายกับพลูโต ซึ่งต่อมาถูกเนปจูนดึงดูดไว้