Némésis est le nom donné à un hypothétique compagnon du Soleil formant avec celui-ci un système binaire à très longue période.
Ce compagnon serait une étoile très peu lumineuse, voire une naine brune non détectée à ce jour.
Son orbite serait très excentrique, amenant celui-ci à s'approcher assez près du Soleil à chaque révolution (d'une durée d'environ 26 millions d'années). La proximité du compagnon causerait alors des perturbations dans le Nuage d'Oort, amenant un certain nombre de comètes s'y trouvant à plonger vers le système solaire interne. Cet afflux de comètes dans la région où sont situées les planètes donnerait lieu à des risques accrus de collision entre ces comètes et la Terre, et pourrait être responsable d'une grande partie des grandes extinctions des espèces vivantes.
L'hypothèse Némésis est l'œuvre de Richard A. Muller, travaillant à l'université de Californie à Berkeley. Elle a été proposée en 1984. L'idée de R. A. Muller résulte de l'annonce de la découverte d'une périodicité dans les dates des grandes extinctions des espèces vivantes sur Terre, ainsi que de la proposition faite par le Prix Nobel de physique Luis Alvarez en 1980 que l'extinction des dinosaures (dite extinction du Crétacé) ait eu pour origine un impact cométaire.
Muller a ainsi proposé qu'une perturbation périodique du Nuage d'Oort, lieu où résident la majeure partie des comètes du Système Solaire soit à l'origine des grandes extinctions. La perturbation serait causée par un compagnon du Soleil dont l'orbite se rapprocherait périodiquement du Soleil.