ستارهٔ نوترونی هستهٔ فروپاشی‌شدهٔ ستارهٔ ابرغول پرجرمی‌است که جرم آن در مجموع بین ۱۰ تا ۲۹ جرم خورشیدی بوده‌است به‌ویژه اگر ستارهٔ فروپاشیده غنی از فلز بوده‌باشد.

بجز در مورد سیاه‌چاله‌ها و برخی از اجرام کم‌تر شناخته‌شده (مانند سفیدچاله، ستاره کوارکی و ستاره عجیب). ستاره‌های نوترونی کوچکترین و متراکم‌ترین ستارگانی هستند که تاکنون شناخته شده‌اند. هنگامی که ستارهٔ پر جرمی به شکل ابرنواختر منفجر می‌شود، گاهی هستهٔ آن می‌تواند سالم و برجا بماند. اگر جرم هسته بین ۱٫۴ تا ۳ جرم خورشیدی باشد پدیدهٔ طبیعی گرانش، آن را فراتر از مرحلهٔ کوتوله سفید متراکم می‌کند تا جایی که پروتون‌ها و الکترون‌ها برای تشکیل نوترون‌ها به یکدیگر فشرده می‌شوند. این نوع شیء آسمانی ستاره نوترونی نامیده می‌شود. وقتی که شعاع ستاره‌ای ۱۰ کیلومتر (۶ مایل) باشد، انقباضش متوقف می‌شود. برخی از ستارگان نوترونی در زمین به شکل تپ اختر شناسایی می‌شوند که با چرخش خود، ۲ نوع اشعه منتشر می‌کنند.