主要由简并中子组成的致密星叫中子星。其质量下限为0.1太阳质量，上限在1.5—2太阳质量之间，其半径典型值约为10公里。其结构大致是：外层有一厚约1公里的固体外壳，密度约为1011—1014克/厘米3，由各种原子核组成的点阵结构和简并的自由电子气所组成。由外壳向内是一层主要由中子组成的流体，密度约为1014—1015克/厘米3，在这一层中，还有少量的质子、电子和μ介子。对于中子星的内部，目前只知其密度高达1016克/厘米3，至于是何物态，目前尚无定论。中子量是在1932年发现中子后不久就提出的。一般认为中子量可能是超新星爆发的产物。
