定義
冷恆星就是白矮星。白矮星(White Dwarf)是一種低光度、高密度、高溫度的恆星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小，因此被命名為白矮星。
白矮星屬於演化到晚年期的恆星。恆星在演化後期，拋射出大量的物質，經過大量的質量損失後，如果剩下的核的質量小於1．44個太陽質量，這顆恆星便可能演化成為白矮星。對白矮星的形成也有人認為，白矮星的前身可能是行星狀星雲（是宇宙中由高溫氣體、少量塵埃等組成的環狀或圓盤狀的物質，它的中心通常都有一個溫度很高的恆星——中心星）的中心星，它的核能源已經基本耗盡，整個星體開始慢慢冷卻、晶化，直至最後“死亡”。
特徵
白矮星具有這樣一些特徵：
（1）體積小，它的半徑接近於行星半徑，平均小於103千米。
（2）光度（恆星每秒鐘內輻射的總能量，即恆星發光本領的大小）非常小，要比正常恆星平均暗103倍。
（3）質量小於1．44個太陽質量。
（4）密度高達106～107克／厘米3，其表面的重力加速度大約等於地球表面重力加速度的10倍到104倍。假如人能到達白矮星表面，那么他休想站起來，因為在它上面的引力特別大，以致人的骨骼早已被自己的體重壓碎了。
（5）白矮星的表面溫度很高，平均為103℃。
（6）白矮星的磁場高達105～107高低
目前人們已經觀測發現的白矮星有1000多顆。天狼星(Sirius)的伴星是第一顆被人們發現的白矮星，也是所觀測到的最亮的白矮星（8等星）。1982年出版的白矮星星表表明，銀河系中有488顆白矮星，它們都是離太陽不遠的近距天體。根據觀測資料統計，大約有3％的恆星是白矮星，但理論分析與推算認為，白矮星應占全部恆星的10％左右。
白矮星是一種很特殊的天體，它的體積小、亮度低，但質量大、密度極高。比如天狼星伴星（它是最早被發現的白矮星），體積比地球大不了多少，但質量卻和太陽差不多！也就是說，它的密度在1000萬噸/立方米左右。
根據白矮星的半徑和質量，可以算出它的表面重力等於地球表面的1000萬－10億倍。在這樣高的壓力下，任何物體都已不復存在，連原子都被壓碎了：電子脫離了原子軌道變為自由電子。
白矮星是一種晚期的恆星。根據現代恆星演化理論，白矮星是在紅巨星的中心形成的。
當紅巨星的外部區域迅速膨脹時，氦核受反作用力卻強烈向內收縮，被壓縮的物質不斷變熱，最終核心溫度將超過一億度，於是氦開始聚變成碳。
經過幾百萬年，氦核燃燒殆盡，現在恆星的結構組成已經不那么簡單了：外殼仍然是以氫為主的混和物；而在它下面有一個氦層，氦層內部還埋有一個碳球。核反應過程變得更加複雜，中心附近的溫度繼續上升，最終使碳轉變為其他元素。
與此同時，紅巨星外部開始發生不穩定的脈動振盪：恆星半徑時而變大，時而又縮小，穩定的主星序恆星變為極不穩定的巨大火球，火球內部的核反應也越來越趨於不穩定，忽而強烈，忽而微弱。此時的恆星內部核心實際上密度已經增大到每立方厘米十噸左右，我們可以說，此時，在紅巨星內部，已經誕生了一顆白矮星。
我們知道，原子是由原子核和電子組成的，原子的質量絕大部分集中在原子核上，而原子核的體積很小。比如氫原子的半徑為一億分之一厘米，而氫原子核的半徑只有十萬億分之一厘米。假如核的大小象一顆玻璃球，則電子軌道將在兩公里以外。
而在巨大的壓力之下，電子將脫離原子核，成自由電子。這種自由電子氣體將儘可能地占據原子核之間的空隙，從而使單位空間內包含的物質也將大大增多，密度大大提高了。形象地說，這時原子核是“沉浸於”電子中。
一般把物質的這種狀態叫做“簡併態”。簡併電子氣體壓力與白矮星強大的重力平衡，維持著白矮星的穩定。順便提一下，當白矮星質量進一步增大，簡併電子氣體壓力就有可能抵抗不住自身的引力收縮，白矮星還會坍縮成密度更高的天體：中子星或黑洞。
