中子星的质量介于太阳质量的1.4到3倍之间,密度却比白矮星大得多，图中显示中子星（银白色的球体）与纽约的曼哈顿岛的俯视图比大小。

    一颗典型的中子星质量介于太阳质量的1.4到3倍之间，半径则在10至20公里之间（质量越大半径收缩得越小），也就是太阳半径的30,000至70,000分之一。因此，中子星的密度在每立方厘米8×10¹³克至2×10¹⁵克间，此密度大约是原子核的密度[1]。 致密恒星的质量低于1.44倍太阳质量，则可能是白矮星，但质量大于奥本海默-沃尔可夫极限（5倍太阳质量）的恒星会继续发生引力坍缩，则无可避免的将产生黑洞。

    由于中子星保留了母恒星大部分的角动量，但半径只是母恒星极微小的量，转动惯量的减少导致了转速迅速的增加，产生非常高的自转速率，周期从700分之一秒到30秒都有。中子星的高密度也使它有强大的表面重力，强度是地球的 2×10¹¹ 到 3×10¹² 倍。逃逸速度是将物体由重力场移动至无穷远的距离所需要的速度，是测量重力的一项指标。一颗中子星的逃逸速度大约在10,000至150,000公里／秒之间，也就是可以达到光速的一半。换言之，物体落至中子星表面的速度也将达到150,000公里／秒。更具体的说明，如果一个普通体重（70公斤）的人遇到了中子星，他撞击到中子星表面的能量将相当于二亿吨核爆的威力（四倍于全球最巨大的核弹大沙皇的威力）