Ein Neutronenstern ist ein astronomisches Objekt, dessen wesentlicher und namensgebender Bestandteil Neutronen sind. Ein Neutronenstern stellt ein Endstadium in der Sternentwicklung eines massereichen Sterns dar. Es handelt sich um eine Kugel mit einem typischen, im kosmischen Maßstab geringen Radius von etwa 10 bis 12 km.
Es wurden Massen dieser Sterne zwischen etwa 1,2 und 2,0 Sonnenmassen festgestellt. Somit sind Neutronensterne extrem kompakt. Ihre Dichte beträgt etwa das dreifache eines Atomkerns. Damit sind Neutronensterne die dichtesten bekannten Objekte ohne Ereignishorizont. Typische Sterne dieser Art rotieren sehr schnell und haben ein starkes Magnetfeld.