中子星的名字听起来好像这种星体就是个中子，实际上这是不对的。中子星在本质上更加类似原子核，并不是一颗中子，而宇宙中也有一种星体，它本身可以认为就是一个中子，但它的名称却并不叫中子星。

中子星的质量都非常大，一般认为其质量在太阳的1.44~3倍之间，然而其体积却非常小，直径只有8~30公里左右，所以这种星体的物质密度非常高，每立方厘米中子星物质的质量就高达8000万到20亿吨，物质密度如此之大，是因为这种星体巨大的引力压迫下将原子外围的电子压到了原子核内，具体来说就是将电子压到了内部的质子之中，使得质子成为了中子，这种星体可以说就是一个巨大的中子大集团，所以中子星并非单个的中子，而是一个由无数中子组成的巨型原子核。

那么又有哪种星体是单一的中子呢？这种星体被叫做夸克星，它就被认为是由单一的巨型中子形成的，其质量要比中子星更大一些，但要小于巨型恒星自然形成的最小黑洞的质量（奥本海默极限），所以一般认为夸克星的质量大约在太阳质量的三倍左右。

中子星和夸克星都是由大质量恒星的主序星阶段进行到晚期的时候发生超新星爆发形成的。在这一时刻，恒星外围的物质由于失去了恒星内核的向外辐射压，在恒心本身重力下开始极速坍缩内部，巨大的撞击力将恒星的内核物质的原子外围的电子挤压到质子中形成中子，如果内核中是大量这样的中子形成的物质，那么它就是中子星。

而如果挤压的力量更为巨大，将这些中子都挤压到没有了界限，形成了一个球，那么它就是夸克星了，夸克星被认为整个星体就是个大中子，它上面的物质密度比中子星更高，仅次于黑洞。

不过天文学家们也认为中子星和夸克星或许并没有明显的界限，由于中子星的内部比起外部所得到的压力更大一点，所以中子星的内部很可能会有很多中子挤压到一起形成的夸克球，或者说中子星内部有一个小型夸克星；而在夸克星的外围，也很可能有一层的中子聚集在上面，这些中子的状态和中子星上的也并无二致。