Neutronensterren zijn de ingestorte kernen van massieve sterren die een supernova-explosie hebben ondergaan. Ze zijn extreem compact, met een massa van ongeveer 1,4 zonsmassa (de massa van de zon), samengeperst tot een volume van ongeveer 10 kilometer (6 mijl) in diameter. Dit geeft ze een dichtheid van ongeveer 10^14 gram per kubieke centimeter, of ongeveer 100 biljoen keer de dichtheid van water.

De zwaartekracht op het oppervlak van een neutronenster is zo sterk dat een mens in een dunne laag atomen zou worden verpletterd. De ontsnappingssnelheid van een neutronenster is ook erg hoog, ongeveer 100.000 kilometer per seconde (62.000 mijl per seconde). Dit betekent dat niets, zelfs licht niet, kan ontsnappen uit het oppervlak van een neutronenster.

Neutronensterren worden aangedreven door hun rotatie. Terwijl ze ronddraaien, genereren ze een magnetisch veld dat radiogolven en röntgenstralen kan produceren. Sommige neutronensterren zenden ook uitbarstingen van gammastraling uit.

Neutronensterren worden vaak aangetroffen in dubbelstersystemen, waarin ze om een ​​andere ster draaien. In sommige gevallen kan de neutronenster materie onttrekken aan de begeleidende ster, wat kan leiden tot de vorming van een zwart gat.