Năm 1862, Alvan Graham Clark phát hiện ra sao đồng hành sẫm màu của sao sáng nhất [3], sao Thiên Lang (Sirius hay Alpha Canis Majoris). Sao đồng hành được gọi là Thiên Lang B (Sirius B hay Pup), có nhiệt độ bề mặt khoảng 25.000 K, vì thế nó được phân loại là sao nóng. Tuy nhiên, Sirius B khoảng 10.000 lần mờ nhạt hơn Sirius A. Mặc dù nó là sao rất sáng trên một đơn vị diện tích bề mặt, Sirius B [4][5] là nhỏ hơn nhiều so với Sirius A, với đường kính xấp xỉ Trái Đất.

Phân tích quỹ đạo của hệ thống sao Thiên Lang chỉ ra rằng khối lượng của Sirius B xấp xỉ bằng khối lượng của Mặt Trời. Điều này có nghĩa là Sirius B là hàng trăm nghìn lần nặng hơn chì. Càng nhiều sao lùn trắng được tìm thấy, các nhà thiên văn phát hiện ra rằng sao lùn trắng là phổ biến trong thiên hà của chúng ta. Năm 1917, Adriaan Van Maanen phát hiện ra sao Van Maanen, là sao lùn trắng thứ hai được biết và gần Mặt Trời hơn Sirius B.

Sau khi phát minh ra cơ học lượng tử trong những năm thập niên 1920, sự giải thích về tỷ trọng của các sao lùn trắng đã được tìm thấy vào năm 1926. R.H. Fowler giải thích các tỷ trọng cao trong bài báo "Dense matter" (Vật chất đậm đặc) (Monthly Notices R. Astron. Soc. 87, 114-122) sử dụng áp suất suy biến điện tử vài tháng sau khi có công thức thống kê Fermi-Dirac cho điện tử, mà áp suất của điện tử dựa vào công thức này.

Năm 1930, S. Chandrasekhar [6] phát hiện trong bài báo gọi là "The maximum mass of ideal white dwarfs" (Khối lượng cực đại của các sao lùn trắng lý tưởng) (Astroph. J. 74, 81-82) rằng "không có sao lùn trắng nào có thể nặng hơn 1,2 lần Mặt Trời". Điều này hiện nay gọi là giới hạn Chandrasekhar. Chandrasekhar nhận được giải Nobel năm 1983.