Podstatou pulzaru je degenerovaný objekt – neutronová hvězda – coby pozůstatek po vývoji hmotné stálice. Neutronové hvězdy jsou velmi husté: Hmotnost odpovídající 1,5–3 hmotnostem Slunce se stěsná do koule o průměru v řádu desítek kilometrů.
Neutronové hvězdy často rychle rotují. Současně se kolem nich mnohdy objevují výrazné magnetosféry a v jejich polárních oblastech se v důsledku netepelných procesů vyskytují zdroje rádiového záření, jež vyzařují ve velmi úzkém kuželu. Osa magnetického pole však obvykle nesouhlasí s rotační osou neutronové hvězdy, proto k nám při rotaci stálice nesměřuje rádiový kužel neustále, ale vždy jen v určité chvíli. Na Zemi pozorujeme rádiové pulzy, mluvíme o pulzaru.
TIP: Rekordní hvězdy: Nejrychlejší, nejstarší, nejmladší
Astronomové rozeznávají tři druhy pulzarů podle zdroje energie, která pohání rádiové záření: pulzary poháněné rotací; pulzary poháněné přírůstkem hmoty (vyskytují se výhradně v binárních soustavách a současně jsou intenzivním zdrojem rentgenového záření) a magnetary, tj. pulzary poháněné energií extrémně silného magnetického pole. V různých vývojových stadiích může neutronová hvězda mezi uvedenými typy přecházet.
