Per le stelle con massa simile al nostro Sole, l'esplosione di una supernova dà luogo alla formazione di una stella di neutroni. Una stella di neutroni è un oggetto estremamente denso composto principalmente da neutroni. Ha un raggio molto piccolo, in genere solo pochi chilometri, ma può avere una massa diverse volte quella del nostro Sole. La forza gravitazionale su una stella di neutroni è così forte che elettroni e protoni vengono schiacciati insieme per formare neutroni.
Nel caso di stelle molto massicce, quelle con massa parecchie volte maggiore di quella del nostro Sole, l'esplosione di una supernova può portare alla formazione di un buco nero. Un buco nero è una regione dello spaziotempo in cui la gravità è così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire. Il confine di questa regione è chiamato orizzonte degli eventi. All'interno dell'orizzonte degli eventi, lo spaziotempo è distorto in modo tale che tutti i percorsi conducono verso il centro del buco nero e non c'è via di scampo.