النجوم النيوترونية هي بقايا نجوم ضخمة عالية الكثافة، قد يعادل وزن ملعقة صغيرة من مادتها وزن جبل إيفرست، وينتج عن اصطدامها ببعضها البعض نشوء الثقوب السوداء وإطلاق ومضات ضوئية عالية الطاقة تٌعرف بانفجارات أشعة غاما.

تتشكل النجوم النيوترونية عندما ينفجر نجم ضخم في حدث يُعرف بالمستعر الأعظم، فتنهار نواته تحت تأثير جاذبيتها الهائلة خلال ثوانٍ قليلة، بينما تُقذف الطبقات الخارجية إلى الفضاء، ويبقى اللب المنهار في صورة نجم نيوتروني بالغ الكثافة.

تُعد النجوم النيوترونية من أكثر الأجرام كثافة في الكون، إذ تتكون في معظمها من النيوترونات، بينما يغطيها غلاف خارجي صلب يتكون أساساً من الحديد وعناصر ثقيلة أخرى. وتنشأ هذه النجوم عندما تنهار نواة نجم ضخم بعد انفجار مستعر أعظم، فتتحول المادة إلى حالة شديدة الكثافة لا توجد في الظروف العادية.

نجم نيوتروني برم-تصاعدي هو ظاهرة زيادة سرعة دوران النجوم النيوترونية مع الزمن، تُلاحظ في نباضات أشعة سينية مثل X-3 قنطورس وX-١ الجاثي، وتنجم عن انتقال العزم الدوراني من قرص التراكم عبر الغلاف المغناطيسي أثناء تدفق البلازما من النجم الرفيق، ما يؤدي إلى تسريع دوران النجم.

تتميز النجوم النيوترونية بصغر حجمها مقارنة بالنجوم العادية، إذ يبلغ قطرها نحو ٢٠ كيلومتراً فقط في المتوسط، ومع ذلك يمكن أن تعادل كتلتها كتلة الشمس أو تزيد عليها قليلاً، مما يجعل كثافتها من أعلى الكثافات المعروفة في الكون.