恒星可以說是宇宙內部相對獨立系統中最為核心的天體了，就像太陽系中的太陽一樣，它占據了整個恒星系質量的99.86%。由于恒星在形成時吸聚了周圍巨量的星際物質，在引力作用下不斷發生坍縮，從而核心處的溫度和壓力逐漸增高，達到一定極限后，便會在量子隧穿效應的加持下發生核聚變反應，形成向外發光發熱的炙熱天體。
白矮星的形成
宇宙中的恒星有大有小，其中質量非常巨大的恒星，最終在生命周期結束以后，會經歷超新星爆炸，最后演化為中子星或者黑洞，但是像這樣的恒星，在宇宙所有恒星陣營中所占比例是非常小的。據科學家們測算，只有大約3%，而其余的中小質量恒星（主序期質量為太陽質量8倍以內），在生命末期會演化為白矮星。
質量巨大的恒星，由于內部核聚變反應的程度異常劇烈，雖然組成物質非常豐富，體積和質量非常大，壽命卻相對較短，比如作為黃矮星的太陽，其壽命大約為100億年，而那些質量巨大的藍矮星，壽命卻只有幾億年甚至幾千萬年，它們主序期結束后基本上都會經歷超新星爆炸，一方面殘留的內核繼續坍縮形成中子星或者黑洞，另一方面通過爆炸將原有恒星表層物質全部拋灑在宇宙空間中，為下一代恒星以及行星的形成提供物質基礎。
只有那些鼎盛時期質量在8倍太陽以下的恒星，在生命結束時才會采取比較「穩重」的方式，先是內部核聚變停止后，在外層引力作用下發生劇烈的坍縮，然后重啟內核更為劇烈的核聚變，推動恒星表層物質急速發生膨脹，形成紅巨星，再接下來，恒星的外層將脫落形成一個被稱為行星狀星云的環，留下的核心將是一顆白矮星，也就是一顆沒有發生氫聚變的恒星「外殼」。
在理論上，還有一類質量更小的恒星，比如紅矮星，在生命末期不會進入紅巨星的狀態。它們只是「燃燒」掉了所有的氫，慢慢地以白矮星形式結束自己的生涯。然而，由于紅矮星消耗它們的燃料的速率，相對于其它恒星來說，實在太慢了，往往需要數萬億年的時間，這個時間長度遠遠超過了宇宙138億年的年齡，所以理論上現在宇宙中還沒有紅矮星變成白矮星的事件發生。
白矮星的基本特征
從溫度和光度來看，白矮星的表面溫度要比太陽高出很多，達到驚人的10萬攝氏度，但是即使擁有這樣的溫度，它的光度卻很低，因為其尺寸太小了，只有地球般大小。
從密度來看，由于白矮星的質量和太陽類似，但是體積只有地球般大，所以它的平均密度非常大，是宇宙中密度最大的天體之一，僅次于黑洞和中子星。通過測算，地球大小的白矮星，其表面的重力加速度將是地球的35萬倍，假設一個70公斤的人站在白矮星表面，那麼他所受到的重力將達到24500000公斤！
白矮星之所以能達到如此驚人的密度，是因為它們在坍縮過程中，其中的物質被壓縮得非常緊密，以至于電子都被擠壓在一起，形成了所謂的「電子簡并態物質」。由于恒星內部核聚變停止，向外的輻射壓消失，恒星外層物質推動著整個星體迅速、劇烈地向內發生坍縮，直至電子與電子之間提供足夠的向外壓力來阻擋這種收縮。
恒星的質量越大，向內的壓力就會越大，所以質量較大的白矮星比質量較小的白矮星的半徑更小。當形成白矮星以后，殘余的質量不會超過太陽質量的1.4倍，否則向個的壓力就會更大，電子簡并壓也阻擋不了這種壓力，只能繼續繼續坍縮為中子星甚至黑洞。
宇宙中的很多恒星，都擁有自己的行星系統。因此，當恒星進入生命尾聲膨脹為紅巨星時，會吞噬離它較近的行星，所以紅巨星階段之后演化成的白矮星，其表層的大氣物質并不純粹，往往會含有1%-3%的行星物質。所以，但凡發現白矮星的恒星系統，都表明其前身都經歷了紅巨星的膨脹階段，大量中、近距離的行星往往都會被吞噬掉，這也是為什麼科學家們在尋找類地宜居行星時，不會將白矮星作為搜尋目標的原因。
白矮星還可以繼續「升級」
白矮星，當然也只是恒星整個生命周期的一個階段，也沒有達到最終的歸宿，在恒星經歷白矮星之日算起，恒星將會變得越來越「默默無聞」，當原有剩余的能量慢慢輻射出去之后，最后歸于沉寂，形成只是由低溫簡并電子氣體組成的天體，科學家們將這個最終的歸縮稱為黑矮星，這是一種假設中的天體形態，因為從白矮星演化為黑矮星的時間太長，超過了宇宙現有的年齡，所以現在宇宙中也沒有一個黑矮星。
不過，白矮星也有「調皮」的時候，比如存在一個雙恒星系統，其中一個演化為了白矮星，另外一個是它的伴星，由于體積小還處于主序期，白矮星則有機會把伴星的部分物質吸引過來，從而作為自己的組成，不斷壯大自己的規模，當質量增加到一定程度以后，白矮星則會繼續發生坍縮，突破電子簡并壓的阻擋，形成密度更大的一種天體-中子星，實現了華麗的升級與蛻變。
如果白矮星吸收物質的規模更加巨大，那麼則有一定的幾率產生更為爆炸性的結果，那就是Ia型超新星，由于溫度和壓力升高得太快，在恒星的表層以及中部某些區域，形成了不可控的超強核聚變反應，從而引發了劇烈的超新星爆炸，從而將原來的白矮星摧毀，在宇宙空間中形成一道絢爛的煙花。
