中子星的密度为10的11次方千克/立方厘米,也就是每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨!中子星是处于演化后期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的.只不过能够形成中子星的恒星,其质量更大罢了.根据科学家的计算,当老年恒星的质量大于十个太阳的质量时,它就有可能最后变为一颗中子星,而质量小于十个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星.
尽管温度可能达到百万度的高温,最外面的1000米还是固体的.外壳由各种原子核组成的点阵结构和简并的自由电子气所组成.外壳内是一层主要由中子组成的流体,在这层中还有少量的质子、电子和μ介子.中子星有极强的磁场,它使中子星沿着磁极方向发射束状无线电波（射电波）.中子星自转非常快,能达到每秒几百转.中子星的磁极与两极通常不吻合,所以如果中子星的磁极恰好朝向地球,那么随着自转,中子星发出的射电波束就会象一座旋转的灯塔那样一次次扫过地球,形成射电脉冲.人们又称这样的天体为“脉冲星”.
超新星爆发后,如果星核的质量超过了太阳质量的两至三倍,那它将继续坍缩,最后成为一个体积无限小而密度无穷大的奇点,从人们的视线中消失.围绕着这个奇点的是一个“无法返回”的区域,这个区域的边界称为“视野”或“事件地平”,区域的半径叫做“史瓦西半径”.任何进入这个区域的物质,包括光线,都无法摆脱这个奇点的巨大引力而逃逸,它们就像掉进了一个无底深渊,永远不可能返回.
天文学家称这种由于恒星死亡形成的天体为恒星级黑洞.一般认为,宇宙中的大多数黑洞是由恒星坍缩形成的.
