Ένα πάλσαρ είναι ένα ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων που εκπέμπει μεγάλες ποσότητες ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (φως, ακτίνες Χ, ραδιοκύματα κ.λπ.) και πίδακες σωματιδίων. Ένα αστέρι νετρονίων είναι ό,τι περισσεύει όταν ένα αστέρι 4-8 φορές η μάζα του ήλιου μας καίει το μεγαλύτερο μέρος του καυσίμου του και εκραγεί σε μια σουπερνόβα. Τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού εκτοξεύονται γρήγορα προς τα έξω, ενώ ο αστρικός πυρήνας καταρρέει σε μια σφαίρα διαμέτρου περίπου 20 km. Μερικά αστέρια νετρονίων δεν περιστρέφονται πολύ γρήγορα, αλλά αυτά που περιστρέφονται είναι γνωστά ως πάλσαρ.
Ήλιοι με μάζα μεγαλύτερη από 8 φορές τη μάζα του ήλιου μας καταρρέουν για να σχηματίσουν μαύρες τρύπες, οι οποίες εκπέμπουν πολύ λίγη ακτινοβολία επειδή η βαρύτητα τους είναι τόσο βαθιά που τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτό. Ήλιοι με μάζα μικρότερη από 4 φορές τη μάζα του ήλιου μας μετατρέπονται σε Κόκκινους Γίγαντες και στη συνέχεια σε καφέ νάνους, χωρίς να καταρρεύσουν σε αστέρι νετρονίων. Αλλά αυτοί οι ήλιοι που καταρρέουν σε αστέρια νετρονίων απελευθερώνουν μια τεράστια ποσότητα ενέργειας στη διαδικασία, λόγω της καθαρής ενέργειας της ύλης που καταρρέει. Μερικές φορές μια μικρή αρχική περιστροφή στον αστρικό πυρήνα θα ενισχυθεί πολύ καθώς θα ακολουθήσει η κατάρρευση, καθώς ένας πατινάζ στον πάγο τείνει να περιστρέφεται πιο γρήγορα και τραβούν τα χέρια τους πιο κοντά προς τον εαυτό τους.
Οι πίδακες σωματιδίων και η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία προέρχονται από δύο θέσεις στο περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων – τον βόρειο και τον νότιο μαγνητικό πόλο. Επειδή η βαρύτητα του αστέρα νετρονίων είναι τόσο μεγάλη (χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου), πολύ λίγη ύλη ή φως διαφεύγει από οποιοδήποτε άλλο μέρος του πάλσαρ. Επειδή οι μαγνητικοί πόλοι είναι ελαφρώς κακώς ευθυγραμμισμένοι με τον άξονα περιστροφής, ακριβώς όπως στη Γη, παρατηρούμε τα πάλσαρ ως πηγές φωτός που αναβοσβήνουν με κανονική συχνότητα, καθώς οι μαγνητικοί πόλοι περιστρέφονται γύρω από την περιστροφή του αστεριού. Αυτό το φαινόμενο παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από την μεταπτυχιακή φοιτήτρια Jocelyn Bell Burnell στα τέλη του 1967.
Τα πάλσαρ παράγουν μαγνητικά πεδία περίπου ένα τρισεκατομμύριο φορές πιο έντονο από αυτό της Γης. Τα πάλσαρ σε δυαδικές διαμορφώσεις με κανονικά αστέρια είναι τα πιο εύκολα παρατηρήσιμα, καθώς όλα τα αστέρια νετρονίων τείνουν να τραβούν την ύλη από τα συνοδό τους αστέρια, με αποτέλεσμα έναν φωτεινό δίσκο προσαύξησης. Τα πάλσαρ που συσσωρεύουν ύλη από ένα συνοδό αστέρι τείνουν να περιστρέφονται ακόμη πιο γρήγορα καθώς αποκτούν μάζα. Τα πάλσαρ περιστρέφονται κάπου μεταξύ 10 και 1000 φορές το δευτερόλεπτο, με ορισμένες παραλλαγές να περιστρέφονται ακόμη πιο γρήγορα. Οι ρυθμοί περιστροφής ορισμένων πάλσαρ είναι τόσο κανονικοί που είναι γνωστοί ως τα πιο ακριβή ρολόγια στο σύμπαν. Μεταξύ των πιο εξωτικών κοσμολογικών αντικειμένων, τα πάλσαρ μας δίνουν ένα παράθυρο σε έναν παράξενο κόσμο όπου τα υψηλής έντασης βαρυτικά και ηλεκτρομαγνητικά πεδία εκτίθενται σε σχετικιστικές ταχύτητες, δοκιμάζοντας έτσι τα ίδια τα όρια της κατανόησής μας για τη φυσική.