Доста по-масивните от Слънцето звезди имат кратък, но бурен живот. В крайните стадии на тяхната еволюция, ако масата на звездният остатък е 1,44-3 слънчеви маси, налягането на изродения електронен газ не успява да задържи колапса на огромното количество вещество, породен от силите на гравитация. Гравитационният колапс продължава с все по-висока скорост и размерите на звездата стават 1 000-10 000 пъти по-малки само за няколко секунди. Температурата в недрата на свиващия се звезден остатък достига 1-10 милиарда К, а плътността – 10*14 – 10*15 г/куб.см. При тези условия в звездния остатък протичат процеси, разрушаващи не само атомите, а и техните ядра. Електроните буквално са “наблъскани” в протоните и те стават неутрони. Цялото вещество се неутронизира и още повече се уплътнява – до 10*18 г/куб.см. Образувалият се неутронен газ също се изражда и това вече спира по-нататъшното свиване на звездния остатък. Знанията ни за състоянието на веществото също спират дотук.

Предполага се, че неутронната звезда има определена вътрешна структура:

• в самия й център трябва да има и тежки елементарни частици – хиперони Σ?;
• над централните части плътността става близка до тази в атомните ядра и неутроните образуват особена неутронна течност, която има свойствата на охладения почти до абсолютната нула хелий – това е свойството свръхфлуидност, при което няма вътрешно триене на частиците и те не губят енергия.