Les étoiles à neutrons sont les noyaux effondrés d’étoiles massives qui ont subi une explosion de supernova. Ils sont extrêmement denses, avec une masse d'environ 1,4 masse solaire (la masse du Soleil) comprimée dans un volume d'environ 10 kilomètres (6 miles) de diamètre. Cela leur donne une densité d'environ 10 ^ 14 grammes par centimètre cube, soit environ 100 000 milliards de fois la densité de l'eau.

La gravité à la surface d’une étoile à neutrons est si forte qu’elle écraserait un être humain en une fine couche d’atomes. La vitesse de fuite d'une étoile à neutrons est également très élevée, environ 100 000 kilomètres par seconde (62 000 milles par seconde). Cela signifie que rien, pas même la lumière, ne peut s’échapper de la surface d’une étoile à neutrons.

Les étoiles à neutrons sont alimentées par leur rotation. En tournant, ils génèrent un champ magnétique capable de produire des ondes radio et des rayons X. Certaines étoiles à neutrons émettent également des sursauts de rayons gamma.

Les étoiles à neutrons se trouvent souvent dans des systèmes d’étoiles binaires, dans lesquels elles tournent autour d’une autre étoile. Dans certains cas, l’étoile à neutrons peut extraire de la matière de l’étoile compagne, ce qui peut conduire à la formation d’un trou noir.