Se llama así a todo tipo de materia que no se encuentra en el estado normal de átomos y moléculas, sino de forma mucho más condensada. Se conocen tres tipos de materia degenerada, diferenciados entre sí por sus distintos grados de compresión provocados por fuerzas gravitatorias de gran intensidad: Las enanas blancas, las estrellas de neutrones (o púlsares) y los agujeros negros.

En las enanas blancas los átomos todavía existen, pero las capas electrónicas están mucho más cerca del núcleo que en la materia normal, lo que determina una densidad mucho mayor. En las estrellas de neutrones los electrones han caído sobre el núcleo y se han unido a los protones de éste para formar neutrones, por lo que en ellas ya no existen átomos sino solamente neutronio, un material constituido por estas partículas subatómicas. En los agujeros negros, por último, las fuerzas gravitatorias son tan intensas que ni siquiera existen neutrones, sino una materia tan concentrada que forma un elemento único, una especie de superátomo que no deja escapar de él ni tan siquiera a la luz.

Estos tres tipos de materia degenerada son producidos por las explosión de las estrellas moribundas en forma de nova o supernova. Que se cree uno cualquiera de ellos depende únicamente de la masa original de la estrella; estrellas pequeñas producen enanas blancas, estrellas más grandes acaban como estrellas de neutrones y, por último, las estrellas más masivas terminan sus días como agujeros negros.