中性子星内部のコアの領域では、密度が非常に高いために中性子が超流動状態になっていると考えられている。これを超流動コアと呼ぶ。

よく知られている超流動は、スピン1/2のフェルミ粒子が対をつくって合成スピン0となると、あたかもボース粒子のように振る舞い、粘性がほとんどなくなる状態である（スピン角運動量も参照）。これは¹S₀ 超流動と呼ばれ、主にクラスト領域の内側部分の中性子はこの状態になっている（中性子星の項の断面模式図参照）。しかしながら、コアの領域では中性子は ³P₂ 超流動というスピン１の状態になっていると理論的に予想されている。なお陽子は比較的密度が低いために ¹S₀ 超伝導になっている。これらの超流動は、パルサーのグリッチとも深く関わっていると考えられている。