太陽在結束核聚變以後，會變成一顆白矮星。白矮星的密度極高，約等於原子的密度。原子內部其實很空，大部分質量集中在原子核身上，但原子核的體積隻有原子的幾千億分之一。白矮星之所以能固定住大小，是因為電子之間的簡並壓，阻止了引力讓它繼續坍縮。但如果一顆恒星質量很大，在核聚變結束並開始坍縮的過程中，它的質量超過了錢德拉塞卡極限，就不會變成白矮星了，它有可能變成一顆中子星或一顆脈衝星，甚至黑洞。
中子星，顧名思義，就是由中子構成的星球。萬物由原子構成，原子的結構是電子繞著原子核運動。原子核裏有質子和中子，質子帶正電，中子不帶電。如果一顆恒星質量大到超過太陽質量的8倍，它在核反應結束之後開始坍縮，這時由於質量大，引力可以勝過簡並壓，把原子“壓碎”。
所謂把原子壓碎，是電子被壓到原子核裏，電子的負電荷和質子的正電荷中和，變成中子。到最後，隻剩下中子了，整個星球也就變成了中子星。中子星的密度是每立方厘米20億噸，一個橘子大小的中子星物質就擁有整座喜馬拉雅山的質量。由於密度極大，導致中子星的引力極強，所以中子星的光線會在自身引力場的作用下顯著彎曲。同時，極強的引力，也使得中子星擁有極高的表麵溫度，能達到1000萬攝氏度。
脈衝星其實是高速自轉的中子星。它會發出超強電磁脈衝，旋轉讓中子星裏的電荷產生電流，電流則產生磁場。由於電磁感應，變化的磁場又會產生電磁波。由於脈衝星旋轉得飛快，導致它的磁場超強，大約是人類目前能製造出來的磁場強度的1000億倍。有人可能有疑問，中子明明不帶電，為什麽中子星旋轉會產生電流呢？這是因為中子星內部的中子並非永遠是中子形態，中子是不穩定的，會衰變成電子和質子，中子星的引力又不斷把質子和電子結合為中子。因此，中子星內部處在“動態平衡”的狀態，電荷還是時時存在的。
脈衝星發出的電磁輻射能量極高，是X射線甚至γ射線的能量級別。由於脈衝星的旋轉，電磁脈衝的模式會體現周期性的變化特征，人類最早發現脈衝星時還以為是外星人在發信號。
脈衝星旋轉得飛快，自轉一圈隻要2毫秒，表麵轉速能達到十分之一光速。為什麽脈衝星轉得飛快？因為“角動量守恒”，一個旋轉的物體，如果不受外力矩的作用，則它的轉速和轉動慣量大小的乘積是個不變的值。可以參考花樣滑冰運動員的技巧，他們有一招能越轉越快：開始的時候，運動員把手腳展開，慢速旋轉，但當他們把手腳都收起來之後，轉速就提升了。因為轉速和轉動慣量大小的乘積是不變的，把手腳收起來以後，轉動慣量變小了，轉速就更快了。脈衝星也一樣，當它們還是恒星的時候，通常體積都很大，直徑可能有幾百萬千米，但坍縮成脈衝星以後，直徑隻有10千米左右。這就跟花樣滑冰一樣，體積變小了，轉速也就快了。