原子から構成される通常の恒星と異なり、中性子を主成分とする天体。

中性子星は、約 8$M_{\odot}$ 以上（$M_{\odot}$ は太陽質量）の重い恒星が進化の最終段階で起こす超新星爆発の残骸として中心にできる高密度星、縮退星と考えられている。収縮しようとする自己重力に抗して、恒星が中心部の核融合反応から生じる圧力で支えられているのに対し、中性子星は核力で支えられており、3×10¹⁷ kg m^-3 程度の、原子核と同程度の密度を持ち、1.4 $M_{\odot}$ 程度の質量で12 km程度の半径をもつ。中性子星は内部のコアの周りをクラストと呼ばれる領域で覆われた構造をしている (中性子星の断面模式図を参照)。コア最深部の組成はまだよくわかっていない。

中性子星は、電波パルサー（パルサーを参照）、マグネター、X線パルサーなどとして観測されている。中性子星連星、二重中性子星連星、X線新星、X線バースト、X線連星系、ガンマ線バースト、キロノバも参照。