宇宙是所有空間和時間的組合及其內涵，包括一切能量，如電磁輻射、普通物質、暗物質、暗能量等。其中，普通物質又包括行星、衛星、恆星、星系、星系團等。
恆星是由發光等離子體構成的巨型球體，主要由氫、氦和微量的較重元素組成。恆星會在其核心進行核聚變反應，以產生能量並向外傳輸，然後從表面輻射到外層空間。一般情況下，恆星的壽命和它的原始質量呈反相關，也就是恆星的質量越小，壽命越長，其年齡在50萬-1萬億年之間。
當恆星核心的氫、氦、碳等元素在核聚變反應中消耗殆盡，全部轉變成鐵元素時，恆星的生命也即將走向盡頭。在生命的盡頭，失去熱輻射壓力支撐的外圍物質受重力牽引會急速向核心墜落，中小質量的恆星將會變成一顆白矮星，大質量和超大質量的恆星則會導致一次超新星爆發。而超新星爆發後如何演變將取決於剩下星核的質量。
一般認為，如果星核質量達到太陽質量的1.4倍，那麼它的引力將大到足以把星核內的原子壓縮到極限。在這種情況下，不僅原子的外殼被壓破了，而且連原子核也被壓破了。原子核中的質子和中子便被擠出來，質子和電子擠到一起又結合成中子。最後，所有的中子擠在一起，就形成了中子星。
中子星最突出的特點是它的密度極大，它是宇宙中除黑洞外密度最大的星體。我們都知道，每立方厘米水的質量是1克，鐵的質量是7.9克，汞的質量是13.6克，而每立方厘米中子星的質量則是一億噸至十億噸。
一般來說，一顆中子星的質量約為1.35~2.1個太陽，但它的半徑卻只有10~20公里。一個桌球大小的中子星，其質量相當於地球上一座大山的重量。如果把地球壓縮成中子星那樣的密度，那麼地球的半徑將只有11米。
由於中子星的質量和密度極大，它產生的引力足以扭曲周圍的時空，從它附近經過的光線都是呈拋物線掙脫。如果一個人被中子星的引力捕獲，那麼他將會高速撞向其表面，撞擊產生的能量相當於2億噸TNT核爆的威力。當然，這只是理論上的假設，實際上，在他到達中子星表面之前，就會被強大的潮汐力撕扯得粉碎。
中子星的第二大特點是它的自轉速度非常高。2007年，天文學家藉助珈馬射線天文望遠鏡發現了迄今旋轉速度最快的中子星。這顆中子星每秒鐘可以沿著自己的軸線旋轉1122圈。這是個什麼概念呢？地球自轉一圈需要24小時，而這顆中子星自轉一圈僅需要1/1122秒。科學家經過推算得出結論，大型中子星的自轉速度最快能達到每秒鐘3000轉。
為什麼中子星的自轉速度這麼高呢？
由於中子星保留了母恆星大部分的角動量，但其半徑卻只有母恆星極微小的量，轉動慣量的減少導致了轉速的迅速增加，因此產生非常高的自轉速度。然而，有一個問題一直困擾著天文學家：為什麼天體在高速旋轉的強大離心力下，依舊會不斷收縮，而且還不損失自身的物質呢？
中子星的能量輻射大約是太陽的一百萬倍。按照當前人類的用電量來計算，中子星在1秒鐘之內向外輻射的能量，如果全部轉化為電能，足夠讓全人類用上幾十億年。
中子星具有強磁場，運動的帶電粒子發出同步輻射，形成與中子星一起轉動的射電波束。由於中子星的自轉軸和磁軸一般並不重合，每當射電波束掃過地球時，我們就能接收到一個脈衝，這時這顆中子星也叫脈衝星。而當射電波束隨著星體的轉動而偏轉時，我們就收不到脈衝。因此，人類在地球上接收到的脈衝是間歇性的。
需要說明的是，所有的脈衝星都是高速自轉的中子星，但中子星不全都是脈衝星，只有我們接收到脈衝信號的才算中子星。
中子星的溫度也非常高，高到太陽都無法與它相提並論。太陽表面的溫度不到6000℃，越往裡面溫度越高，中心溫度大約1500萬℃。而新形成的中子星，其核心溫度超過100億℃。此後，它會經歷一個漫長的降溫過程，這個過程可能長達200億年，比如今宇宙的年齡還長。
中子星並不是恆星的終極狀態，它還要進一步演化。由於中子星的溫度很高，能量消耗也很快，所以中子星會通過減慢自轉速度來消耗角動量，以維持其光度。當中子星的角動量消耗完以後，中子星就會變成不發光的黑矮星。
黑矮星是中小質量恆星演化的最後期。恆星殘骸冷卻至黑矮星大約需要200萬億年的時間，而宇宙的年齡卻僅有137億年。到目前為止，科學家並沒有發現任何黑矮星。