Gwiazda neutronowa to zapadnięte jądro masywnej gwiazdy, która eksplodowała jako supernowa. Jej masa wynosi około 1,4 masy Słońca i mieści się w kuli o średnicy około 20 kilometrów. Taka jest gęstość jądra atomowego. Łyżeczka materiału gwiazdy neutronowej ważyłaby na Ziemi miliardy ton.

Gwiazdy neutronowe składają się niemal wyłącznie z neutronów. Protony i elektrony w jądrze pierwotnej gwiazdy zostały zmiażdżone, a powstałe neutrony są tak ciasno upakowane, że nie ulegają dalszemu zapadaniu pod wpływem ciśnienia kwantowego. Powierzchnia to cienka skorupa z cięższych jąder. Wnętrze może zawierać egzotyczne stany materii, w tym neutrony nadciekłe i protony nadprzewodzące.

Obracają się szybko. Zasada zachowania momentu pędu podczas zapadania się gwiazdy zamienia wolno obracające się jądro gwiazdy w szybko obracającą się gwiazdę neutronową. Niektóre obracają się setki razy na sekundę. Mają również silne pola magnetyczne, biliony razy silniejsze niż ziemskie. Kiedy pole magnetyczne omiata Ziemię, widzimy impuls fal radiowych. To są pulsary.

Gwiazdy neutronowe to laboratoria fizyki. Ich grawitacja jest na tyle silna, że ​​może zauważalnie zakrzywiać światło. Ich pola magnetyczne testują elektrodynamikę kwantową. Ich połączenia wytwarzają fale grawitacyjne i tworzą ciężkie pierwiastki, takie jak złoto i platyna.