Ngôi sao chết là một ngôi sao đã cạn kiệt tất cả nhiên liệu cho phản ứng tổng hợp hạt nhân và chỉ đơn giản là lõi của ngôi sao cũ trôi nổi trong không gian. Kích thước của ngôi sao trước khi nó sử dụng hết nhiên liệu xác định điều gì sẽ xảy ra với nó sau đó.
Một ngôi sao có thể trở thành sao lùn đen, sao neutron hoặc lỗ đen. Các ngôi sao ở dãy chính như mặt trời trở thành sao khổng lồ đỏ bằng cách nung chảy heli. Sau đó, ngôi sao phóng ra các lớp bên ngoài của nó, để lại một lõi bên trong của vật chất cực kỳ dày đặc được hỗ trợ bởi áp suất thoái hóa electron. Điều này có nghĩa là không có hai điện tử nào có thể chiếm cùng một vị trí hoặc trạng thái năng lượng cùng một lúc. Sao lùn trắng phát sáng nhờ nhiệt dư và cuối cùng cháy thành sao lùn đen.
Những ngôi sao lớn hơn khoảng ba lần khối lượng Mặt trời sẽ đi đến siêu tân tinh và sụp đổ thành một dạng thậm chí còn nhỏ gọn hơn. Bởi vì phản ứng tổng hợp hạt nhân không còn có thể đè lên lực hấp dẫn, các nguyên tử của ngôi sao tự sụp đổ. Các proton hợp nhất với các electron để tạo thành neutron, sau đó chúng được đóng gói chặt chẽ đến mức một muỗng cà phê có thể nặng như một quả núi.
Lực hấp dẫn của những ngôi sao thậm chí còn dày đặc hơn có thể vượt qua cả áp suất thoái hóa nơtron. Bởi vì không có lực nào sau khi áp suất thoái hóa nơtron có thể chống lại lực hấp dẫn, ngôi sao sụp đổ thành một điểm duy nhất trong không gian. Vận tốc thoát của nó lớn đến mức không một tia sáng nào có thể thoát ra được. Hố đen tạo thành là một vết nứt trong không thời gian khiến các vật thể và thông tin bị mất vĩnh viễn.
