在二十世纪，人们对于宇宙的探索才开始不久，这个时候的人们因为有了伽利略望远镜的帮助，从而观察到在这之前的前辈们无法看到的宇宙的景象。同样也是在这个时代，爱因斯坦与普朗克等科学家建立了现代物理学量子力学的基础，对后世的科学家们在研究物理学以及天文学上发挥了重大的影响。
在二十世纪六十年代，产生了天文学历史上的“四大发现”，在这其中就有中子星的身影。当然最初发现的并不是我们现在所说的中子星，而是叫脉冲星，这是一种具有不断发射电磁波脉冲信号的一种中子星，并且在后来科学家们的研究中，证明了它就是一种可以告诉旋转的中子星。由于它的发现使得天文学家们在研究恒星的演变上具有了重要的方向。
这种星体具有非常巨大的密度，平均每立方厘米就有十吨的重量。也就是说只要有一个鸡蛋大小的中子星就会有地球上一座大山的重量。初次之外，这种星体还会散发出十分惊人的能量辐射，足足达到了太阳辐射的几百万倍。
那为什么说这种星体的发现对于科学家研究恒星的演变具有重要的意义呢？答案很简单，因为它就是有恒星转变得来的。根据研究，当一个恒星的质量达到太阳质量的8倍以上，那么在这个恒星死亡后就会爆发超新星爆炸。这是由于恒星在燃烧完自己的“燃料”的时候，由于没有条件将原子反应继续进行下去，从而导致星体中没有一个向外的力来平衡来自星球中心的引力，于是星球就开始坍塌。
原有的原子就会因为抵挡不了强大的引力，从而发生破碎，释放出更加细小的中子和质子，而中子产生的中子简并力可以与来自星球内部的引力达到平衡，因此粒子就不用继续破碎下去，从而以中子的形态存在于宇宙空间中。而由于中子星的内部全部是体积十分细小的中子粒子，所以它的密度就会非常大，一般而言可以达到每立方厘米8到20亿的重量，相当于一勺的中子星就会比航母还要重！
其次，由于密度太大，中子星也会散发大量的辐射，据科学家估计已经超过了太阳辐射的几百万被！根据科学家通过们计算后发现，如果将它一秒钟散发的能量总数转换成地球用电消耗的能量，那么它将可以提供地球使用几十亿年！因此中子星的温度非常高，表面就超过一千万摄氏度，内部更是具有60亿摄氏度的高温！
前文也说到了，在8倍以上的恒星才有可能形成中子星，那么超过这个质量非常多会怎样？在科学家的解释中，当恒星的质量进一步加大，以至于中子都不能平衡来自星球的引力的时候，中子粒子就会再次破碎，形成更加细小的基本粒子，当破碎到极致的时候就会形成宇宙中最恐怖的天体——黑洞。而在黑洞与中子星之间科学家认为还会存在一个中间的过渡星体——夸克星，只不过一直以来，科学家并没有找到这种星体，这种星体也一直存在于理论当中。
