Після "вигорання" термоядерного палива в зірці, маса якої порівнянна з масою Сонця, в центральній її частині (ядрі) щільність речовини стає настільки високою, що властивості газу кардинально змінюються. Подібний газ називається виродженим, а зірки, з нього складаються, - виродженими зорями.

Після утворення виродженого ядра термоядерну горіння триває в джерелі навколо нього, що має форму кульового шару. При цьому зірка переходить в область червоних гігантів на діаграмі Герцшпрунга - Ресселла. Оболонка червоного гіганта досягає колосальних розмірів - в сотні радіусів Сонця - і за час порядку 10-100 тис. років розсіюється в простір. Скинута оболонка іноді видно як планетарна туманність. Залишився гаряче ядро поступово остигає і перетворюється на білий карлик, в якому силам гравітації протистоїть тиск виродженого електронного газу, забезпечуючи тим самим стійкість зірки. При масі близько сонячної радіус білого карлика становить лише кілька тисяч кілометрів. Середня щільність речовини в ньому часто перевищує 109 кг/м3 (тонну на кубічний сантиметр!).

Ядерні реакції усередині білого карлика не йдуть, а свічення відбувається за рахунок повільного остигання. Основний запас теплової енергії білого карлика міститься в коливальних рухах іонів, які при температурі нижче 15 тис. кель-винуватець утворюють кристалічну решітку. Образно кажучи, білі карлики - це гігантські гарячі кристали. Поступово температура поверхні білого карлика зменшується і зірка перестає бути білою (за кольором) - це швидше вже бурий або коричневий карлик.

Маса білих карликів не може перевищувати деякого значення - це так званий межа Чанд-расекара (по імені американського астрофізика, індійця за походженням, Субрахманьяна Чандрасека-ра), він дорівнює приблизно 1,4 маси Сонця. Якщо маса зірки більше, тиск вироджених електронів не може протидіяти силам гравітації і за лічені секунди відбувається катастрофічне стиснення білого карлика - колапс. В ході колапсу щільність різко зростає, протони об'єднуються з виродженими електронами і утворюють нейтрони (це називається нейтро-низацией речовини), а звільняються гравітаційну енергію забирають в основному нейтрино. Чим же закінчується цей процес? За сучасними уявленнями, колапс може зупинитися при досягненні густин порядку Ю"7 кг/м3, коли нейтрони самі стають виродженими, - і тоді утворюється нейтронна зірка; або виділяється енергія повністю руйнує білий карлик - і колапс по суті справи перетворюється у вибух.