大体上说,恒星演化的末态有三种,就是上图中下面的三种。
对于小质量恒星,如太阳,在演化末期,会膨胀为一颗红巨星,然后其外层气体会缓慢消散在宇宙空间,形成行星状星云,并露出中央的高温气态的恒星核,叫白矮星。到外层气体完全消散后,气体物质完全看不到了,只剩下白矮星,其质量小于1.4倍太阳质量。白矮星因为没有产能机制,只能在漫长的时间中逐渐冷却,最终会成为一颗黑矮星。
对于中等质量的恒星,在演化末期也是膨胀为一颗红巨星或红超巨星,然后发生超新星爆发,快速脱去其外层气体,同时内核压缩,形成一颗以中子态为主的极小天体,其典型直径不超过30公里,但其质量在1.4-3.2倍太阳质量之间。中子星也是高温状态,自转速度极高。中子星也没有产能机制,也会在以后逐渐通过辐射减慢自转,同时降低温度,最终冷却。
大质量恒星在演化末期也会发生超新星爆发,但因为其质量巨大,恒星核在转变为中子态后还会继续收缩,使其密度继续升高,表面引力继续增大。当其质量在3.2倍太阳质量以上时,会收缩为一个没有大小的点,叫奇点,其表面脱离速度会大于光速,使任何物质包括光线都无法脱离其表面,在外界看来,它会突然消失,成为一个全黑的天体,就是黑洞。