A neutroncsillag nagy tömegű csillag magjának összeomlásával keletkezik. Az összeomlás szupernóva-robbanást okoz, amelynek következtében a csillag külső burkát szétrepíti az űrbe. A mag anyaga egy igen tömör (átlagosan 100 billió gramm/cm${}^3$ sűrűségű), és mindössze néhányszor 10 km átmérőjű, szilárd felszínű égitestté esik össze, ez a neutroncsillag. A neutroncsillagok tömege tipikusan $\mathrm{1,4}$ és 3 naptömeg közé esik. A nagy tömegű, de nagyon kis átmérőjű csillag felszínén (és a belsejében is) rendkívül nagy a gravitációs vonzás. Ennek hatására, a nagy nyomás következtében a csillag anyagának protonjai és elektronjai neutronokká egyesülnek.
A neutroncsillagok forgása az egykori csillag perdületének megmaradása miatt igen gyors. Mágneses terük nagyon erős. A neutroncsillagok mágneses tengelyük mentén erőteljes rádiósugárzást bocsátanak ki. Ha a csillag forgástengelye nem esik egybe a mágneses tengellyel, akkor a rádióhullám-csóva úgy söpör végig az űrön, ahogy egy világítótorony fénye a tengeren. A csillag ,,felvillanásainak" sorozatát szabályosan ismétlődő, lüktető rádiójelekként érzékeljük. Innét származik a neutroncsillagok másik elnevezése, a pulzár. Egy átlagos pulzár forgási periódusa jóval 1 másodperc alatt van, s mágneses tere 100 millió és 1 milliárd tesla közé esik.
Az utóbbi évek egyik legnagyobb szenzációja szupererős mágneses térrel rendelkező pulzárok felfedezése volt, amelyeket új csillagtípusként soroltak be. A nevük: magnetár (,,mágnescsillag"). A magnetárok olyan lassan forgó neutroncsillagok, amelyek mágneses terének erőssége minden eddig ismert értéket felülmúl (elérheti a 80 milliárd teslát).
Az elmélet szerint a magnetárok ,,légkörében" lévő felforrósodott gázok heves gammasugárzást bocsájtanak ki. A gammasugárzó égitestek egyik típusát, az ún. Lágy Gamma Ismétlők (Soft Gamma Repeaters, SGRs) képezik. Ezek működését magnetárokkal magyarázzák.
A magnetárok másik sajátos tulajdonsága, hogy töltött részecskék közel fénysebességű nyalábjait dobják le magukról. A kitörések nem tartanak tovább néhány percnél, a töltött részecskék viszont ‐ a mágneses térrel kölcsönhatva ‐ több napig érzékelhető rádiósugárzást bocsátanak ki.
A magnetárok felszínének anyaga kb. 10 millió K hőmérsékletű, s így állandó röntgensugárzást bocsájt ki. Hat olyan röntgenpulzárt ismerünk, amelyek jelentősen különböznek társaiktól (Anomalous X-ray Pulsars, AXPs). Forgási sebességük kisebb a megszokottnál, mindegyikük 6‐10 másodperces periódusidővel rendelkezik. Lehetséges, hogy ez esetben is magnetárokkal van dolgunk.
Feltételezhető, hogy a pulzárok életük folyamán sajátos átalakuláson mennek keresztül. Ezen átalakulás során az átlagos pulzárok viszonylag rövid idő alatt lelassulnak, mágneses terük felerősödik, SGR majd AXP típusú magnetárrá válnak, végül forgásuk leáll, s ezáltal számunkra láthatatlanokká válnak.
Mennyi a magnetárok száma a Galaxisban? Valószínűleg csak töredéküket tudjuk észlelni, mivel forgási sebességük gyorsan csökken. Eszerint a legtöbb magnetár ma már inaktív, halott égitest. A Tejútrendszerben 1‐100 millió képviselőjük lehet. Azokban a szupernóva-maradványokban, ahol nem találunk ,,normális" pulzárt, halott magnetárok rejtőzhetnek, amelyek igen gyorsan keresztülmentek az SGR, majd az AXP állapoton.
A jövőben, érzékenyebb műszerekkel, talán feltárhatjuk a ,,halott pulzárok sírkertjét" is.