در این میان، برخی از این ستارگان به قدری عجیب و غیرعادی هستند که توجه دانشمندان و اخترشناسان را جلب کرده‌اند.
ستارگان کربنی
Carbon Stars
نوعی از ستارگان قرمز غول‌پیکر هستند که مقادیر زیادی کربن در اتمسفر خود دارند. این کربن می‌تواند با اکسیژن ترکیب شده و مولکول‌هایی مانند دی‌اکسیدکربن را ایجاد کند. ستارگان کربنی به دلیل نور عجیبی که دارند، از دید ناظران روی زمین به رنگ قرمز مایل به نارنجی دیده می‌شوند.
ستارگان نوترونی
Neutron Stars
یکی از عجیب‌ترین ویژگی‌های آنها این است که می‌توانند با سرعت بسیار زیادی بچرخند (پالسارها) و دارای میدان مغناطیسی بسیار قوی هستند. این ستارگان، از جمله چگال‌ترین (جرم بسیار زیاد) اجرام شناخته‌شده در کیهان هستند.
ستارگان خنثی
Dark Stars
ستارگان تاریک یا خنثی، ستارگانی فرضی هستند که به جای انرژی از طریق فرآیندهای معمول هم‌جوشی هسته‌ای، از انرژی حاصل از ماده تاریک، انرژی تولید می‌کنند. این نوع ستارگان بیشتر در تئوری‌های کیهان‌شناسی و در سناریوهای ابتدای کیهان مطرح شده و می‌شوند.
ستارگان هیپرونی
Hypergiants
از بزرگ‌ترین و پرجرم‌ترین ستارگان در کیهان هستند. هیپرون‌ها ده‌ها برابر جرم خورشید را داشته و حجم بسیار عظیمی دارند؛ برای مثال ستاره R136a1 یکی از این نوع ستارگان است که جرمی حدود ۲۱۵ برابر جرم خورشید دارد.
مگنتارها
Magnetars
مگنتارها نوعی ستاره نوترونی با میدان مغناطیسی بسیار قوی هستند. میدان مغناطیسی مگنتارها می‌تواند هزاران برابر قوی‌تر از ستارگان نوترونی معمولی باشد و باعث بروز پدیده‌هایی نادر مانند انتشار پرتوهای گامای شدید می‌شود. این میدان مغناطیسی قوی حتی می‌تواند فضا-زمان اطراف ستاره را تحت‌تأثیر قرار دهد.
ستارگان ولف-رایه
Wolf-Rayet Stars
ستارگان ولف-رایه بسیار داغ و پرانرژی هستند. آنها مقدار زیادی جرم را با سرعت فوق‌العاده‌ای از دست می‌دهند و بادهای ستاره‌ای بسیار قوی از سطح آنها جریان دارند. این ستارگان به سرعت سوخت هسته‌ای خود را مصرف می‌کنند و عمر کوتاهی دارند.
ستارگان سفید کوتوله
White Dwarfs
این ستارگان پس از پایان عمر ستارگان عادی مانند خورشید به‌وجود می‌آیند. آنها از هسته‌ای فشرده تشکیل شده‌اند و با وجود کوچک بودن، چگالی بسیار بالایی دارند. یکی از عجیب‌ترین حقایق در مورد آنها این است که سرانجام سرد و تاریک می‌شوند و به اجسامی به نام «کوتوله‌های سیاه» تبدیل می‌شوند.
ستارگان کوارکی
Quark Stars
ستارگان کوارکی حالت فشرده‌تری نسبت به ستارگان نوترونی دارند. در این ستارگان، نوترون‌ها به ذرات بنیادی‌تر خود یعنی کوارک‌ها تجزیه می‌شوند. ستارگان کوارک هنوز به‌طور قطعی تأیید نشده‌اند، اما اگر وجود داشته باشند، می‌توانند چگالی بیشتری از ستارگان نوترونی داشته باشند.
