O stea moartă este o stea care și-a epuizat toate combustibilii pentru fuziunea nucleară și este pur și simplu nucleul fostei stele care plutește prin spațiu. Dimensiunea stelei înainte de a-și consuma toate combustibilii determină ce se întâmplă după aceea.
O stea poate deveni un pitic negru, o stea neutronică sau o gaură neagră. Succesiunea principală este ca soarele să devină un gigant roșu prin topirea heliului. Apoi, steaua își scoate straturile exterioare, lăsând un nucleu interior de materie extrem de densă, susținut de presiunea de degenerare a electronilor. Aceasta înseamnă că nici doi electroni nu pot ocupa aceeași poziție sau starea de energie în același timp. Piticul alb strălucește cu căldură reziduală și în cele din urmă arde într-un pitic negru.
Stele mai mari decât aproximativ trei mase solare vor supraviețui și se vor prăbuși într-o formă și mai compactă. Deoarece fuziunea nucleară nu mai poate depăși gravitatea, atomii stelei se prăbușesc pe ei înșiși. Protonii fuzionează cu electroni pentru a forma neutroni, care sunt apoi atât de împachetați încât o linguriță poate cântări la fel de mult ca un munte.Gravitatea unor stele și mai densă poate depăși chiar presiunea de degenerare a neutronilor. Deoarece nici o forță după presiunea degenerării neutronilor nu poate contracara gravitatea, steaua se prăbușește într-un singur punct din spațiu. Viteza de evadare este atât de mare încât nici măcar lumina nu poate scăpa. Gaura neagră rezultată este o ruptură în spațiu, ceea ce face ca obiectele și informațiile să fie pierdute pentru totdeauna.
