Quando il nucleo si trasforma in ferro, smette di bruciare. La gravità della stella la fa collassare, e poi esplodere in una supernova, che quindi è la morte di una vecchia stella. Quello che resta del nucleo può generare una stella di neutroni o un buco nero.
Per circa una settimana, la supernova supera in luminosità tutte le altre stelle della sua galassia, poi si oscura rapidamente. Tutto ciò che rimane è un piccolo oggetto di estrema densità, una stella di neutroni o un buco nero, circondato da una nube in espansione di gas estremamente bollenti.
La stella può anche finire per esplodere, formando una supernova: la parte esterna viene violentemente espulsa nello spazio, mentre la parte interna – il nucleo – diventa così piccola e densa che un cucchiaio di questo materiale peserebbe milioni di tonnellate. Questo nucleo è chiamato stella di neutroni.
le esplosioni di Supernovae favoriscono la nascita di nuove stelle. Infatti, l'onda d'urto dell'esplosione, propagandosi nelle nubi di gas e polvere interstellari, causa delle variazioni di densità che inducono la contrazione del gas e quindi la formazione di una nuova stella.
Una stella, indipendentemente dalle sue dimensioni, finisce per esaurire tutto il combustibile e collassare a causa della sua spaventosa forza gravitazionale. Detto questo, lo stadio finale della vita di una stella dipende essenzialmente dalla sua massa iniziale.