中等质量恒星（如太阳）生命终结后，会演化为白矮星——一种地球大小、却拥有太阳质量的超高密度天体。其内部核聚变已停止，仅靠电子简并压抵抗引力坍缩，密度可达每立方厘米一吨。白矮星表面温度极高（初生时可达数万摄氏度），但因体积小、光度低，会随时间缓慢冷却，最终成为看不见的黑矮星（宇宙年龄尚不足以形成）。它们是宇宙重要的“元素再循环站”。在之前的红巨星阶段，恒星通过核合成产生了大量碳、氧等元素，并抛洒到星际空间，形成行星状星云，而留下的核心就是富含碳氧的白矮星。在某些双星系统中，白矮星吸积伴星物质后可能突破质量极限（钱德拉塞卡极限），引发Ia型超新星爆发，这种标准烛光帮助天文学家发现了宇宙加速膨胀。白矮星冷却曲线还被用作“宇宙时钟”，用以测定星团年龄。
