För stjärnor med en massa som liknar vår sol resulterar supernovaexplosionen i bildandet av en neutronstjärna. En neutronstjärna är ett extremt tätt föremål som huvudsakligen består av neutroner. Den har en mycket liten radie, vanligtvis bara några kilometer, men den kan ha en massa flera gånger så stor som vår sol. Gravitationskraften på en neutronstjärna är så stark att elektroner och protoner pressas ihop för att bilda neutroner.
När det gäller mycket massiva stjärnor, de med massorna flera gånger större än vår sols, kan supernovaexplosionen leda till bildandet av ett svart hål. Ett svart hål är ett område i rumtiden där gravitationen är så stark att ingenting, inte ens ljus, kan fly. Gränsen för denna region kallas händelsehorisonten. Inne i händelsehorisonten är rumtiden förvrängd på ett sådant sätt att alla vägar leder mot mitten av det svarta hålet, och det finns inget sätt att fly.
