Sao neutron là một dạng trong vài khả năng kết thúc của quá trình tiến hoá sao. Một sao neutron được hình thành từ những gì còn lại của vụ sụp đổ một ngôi sao lớn sau các vụ nổ siêu tân tinh Kiểu II hay Kiểu Ib hay Kiểu Ic.Các ngôi sao đặc mà có khối lượng nhỏ hơn 1,44 khối lượng Mặt Trời (giới hạn Chandrasekhar) là những sao lùn trắng; các ngôi sao mà có khoảng 10 lần khối lượng Mặt Trời (giới hạn Tolman-Oppenheimer-Volkoff), nếu có suy sụp hấp dẫn diễn ra sẽ dẫn tới sự hình thành hố đen.Một ngôi sao neutron thông thường có khối lượng từ 1,35 đến 2,1 lần khối lượng Mặt Trời, lớn hơn khối lượng sao lùn trắng và nhỏ hơn khối lượng hố đen.