脉冲星是20世纪60年代天文的四大发现之一，是检验现代基本物理理论的天然实验室。是中子星的一种，为周期性发射脉冲信号的星体，直径大多约10千米，自转极快。

1967年10月，剑桥大学卡文迪许实验室A.休伊什（Antony Hewish）教授及其学生J.贝尔（Jocelyn Bell）无意中发现了脉冲星（如图所示）。1968年，美国康奈尔大学T.戈尔德（Thomas Gold）教授明确指出脉冲星即是正在快速自转的中子星。A.休伊什因此获得了1974年诺贝尔物理学奖。已经发现的2000多颗脉冲星（参考ATNF脉冲星星表），绝大部分都是由地面大射电望远镜搜寻发现的。

脉冲星是快速旋转的中子星，半径约为10千米，而质量却与太阳相当，核心密度达到10¹⁴克/立方厘米。大质量恒星演化晚期会发生超新星爆炸，其内核发生塌缩从而产生中子星。中子星保留了原恒星大部分的角动量，由于中子星半径相对于原恒星非常小，因此中子星诞生时就拥有非常高的转动速度。同时中子星也拥有极强的磁场（10⁸～10¹³高斯），粒子在磁极附近加速后产生辐射，从而形成靠近磁轴的两个相反方向的辐射束（其他方向没有辐射）。脉冲星具有极其稳定的自转周期，周期范围一般为1.6毫秒～8.5秒，毫秒脉冲星的自转周期变化率达到10^-19～10^-21，被誉为自然界最精准的天文时钟。

脉冲星在射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等电磁波频段产生信号辐射。通常把在射电频段上辐射信号的脉冲星叫作射电脉冲星，把在X射线频段上辐射信号的脉冲星叫作X射线脉冲星。X射线属于高能光子，集中了脉冲星绝大部分能量，易于小型化设备探测与处理，但难于穿过地球稠密大气层，只能在地球大气层外空间观测到。脉冲星辐射电磁波必将损失一部分能量，按照辐射能量来源，脉冲星可以分为自转能脉冲星、吸积能脉冲星和异常X射线脉冲星。根据是否有伴星可以分为单脉冲星和脉冲双星。根据自转周期可以分为正常脉冲星、毫秒脉冲星。

脉冲星模型示意图