Ein toter Stern ist ein Stern, der seinen gesamten Brennstoff für die Kernfusion verbraucht hat und einfach der Kern des ehemaligen Sterns ist, der durch den Weltraum schwebt. Die Größe des Sterns, bevor er seinen gesamten Brennstoff aufgebraucht hat bestimmt, was danach damit passiert.
Ein Stern kann entweder ein Schwarzer Zwerg, ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch werden. Hauptreihensterne wie die Sonne werden durch die Verschmelzung von Helium zu einem Roten Riesen. Dann wirft der Stern seine äußeren Schichten aus und hinterlässt einen inneren Kern aus extrem dichter Materie, der durch den Elektronenentartungsdruck unterstützt wird. Das bedeutet, dass keine zwei Elektronen gleichzeitig dieselbe Position oder denselben Energiezustand einnehmen können. Der Weiße Zwerg glüht mit Restwärme und verbrennt schließlich zu einem Schwarzen Zwerg.
Sterne mit mehr als etwa drei Sonnenmassen werden zu Supernovae und kollabieren in eine noch kompaktere Form. Da die Kernfusion die Schwerkraft nicht mehr außer Kraft setzen kann, kollabieren die Atome des Sterns in sich selbst. Protonen verschmelzen mit Elektronen zu Neutronen, die dann so dicht gepackt sind, dass ein Teelöffel so viel wie ein Berg wiegen könnte.
Die Schwerkraft noch dichterer Sterne kann sogar den Neutronenentartungsdruck überwinden. Da keine Kraft nach dem Neutronenentartungsdruck der Schwerkraft entgegenwirken kann, kollabiert der Stern zu einem einzigen Punkt im Raum. Seine Fluchtgeschwindigkeit ist so groß, dass nicht einmal Licht entweichen kann. Das resultierende Schwarze Loch ist ein Riss in der Raumzeit, der dazu führt, dass Objekte und Informationen für immer verloren gehen.