Откривање неутронских звезда захтева инструменте који су другачији од оних који се користе за откривање нормалних звезда, а они су избегавали астрономе дуги низ година због својих карактеристичних карактеристика. Неутронска звезда технички више није звезда; то је фаза коју неке звезде достигну на крају свог постојања. Нормална звезда гори кроз водонично гориво током свог живота док се водоник не сагорева и силе гравитације узрокују да се звезда сажме, присиливши је ка унутра док хелијумски гасови не прођу кроз исту нуклеарну фузију као и водоник. звезда еруптира у црвеног гиганта, последњи бљесак пре коначног колапса. Ако је звезда велика, створиће супернову од материјала који се шири, сагоревајући све своје резерве у једном спектакуларном финалу. Мање звезде су раздвојене у облаке прашине, али ако је звезда довољно велика, њена гравитација ће присилити сав преостали материјал заједно под огромним притиском. Превише гравитационе силе и звезда имплодира, постајући црна рупа, али с правом количином гравитације звезде ће се умешати уместо тога, формирајући овојницу невероватно густих неутрона. Ове неутронске звезде ретко одају светлост и имају свега неколико миља или тако нешто, што их чини тешко уочити и тешко их је детектирати.
Неутронске звезде имају две основне карактеристике које научници могу открити. Први је интензивна гравитациона сила неутронских звезда. Они се понекад могу открити како њихова гравитација утиче на видљивије предмете око њих. Пажљивим планирањем интеракције гравитације између објеката у свемиру, астрономи могу прецизно одредити место где се налази неутронска звезда или слична појава. Друга метода је путем детекције пулсара. Пулсари су неутронске звезде које се врте, обично врло брзо, као резултат гравитационог притиска који их је створио. Њихова огромна гравитација и брза ротација узрокују да истјечу електромагнетску енергију са оба магнетна пола. Ови полови се окрећу заједно са неутронском звездом, а ако су окренути ка Земљи, могу се покупити као радио таласи. Ефекат је ефекта изузетно брзих радио таласа, јер се два пола окрећу један за другим како би се окренули ка Земљи док се неутронска звезда врти.
Остале неутронске звезде производе Кс зрачење када се материјали унутар њих сажимају и загревају док звезда не испуца Кс-зраке са својих пола. Тражећи рендгенске импулсе, научници такође могу да пронађу ове рентгенске пулсере и додају их листи познатих неутронских звезда.