可见的质子如何作为一个庞大星体的核心，但这和中子星特殊的多层次构造有关。
理论上认为，中子星是在极大压强下，原子外围的电子被压进了原子核，带负电的电子就与核内带正电的质子中和为了中子，加上核子里本来的中子，整个星球就成为一个由中子组成的星球，其密度达到原子核密度。
这个理论是理想理论，并没有错，但在实际的宇宙星空中，中子星本身并不是一个完整的中子球，而是根据压强不同，就像地球一样有几个不同分层结构。
其表层是一些被压强压垮，还没来得及与质子结合的游离电子。
第二层是处于结合过程的原子核、电子、中子等混合体；
第三层应该是已经结合完成的全中子了，但在极端的高温高压下，这里呈现出超流体液态；
第四层是超固态核心区。
也就是说中子星并不是很多人所理解的本身就是一个大中子，它其实是由无数中子聚合在一起组成的星球，并非只有一个中子。
但是在它的内部却藏有一个巨大的中子，这是因为中子星内部的高密度所带来的高温高压将会使中子物质进一步压缩，物质已无法以中子简并态存在，它会成为一种更为微小的物质，这种物质我们称其为“夸克”。
中学物理就告诉我们中子本身就是由夸克组成的，而中子星中心的许许多多的中子被挤压成夸克状态，这些夸克状态的物质实际上也是一颗巨大无比的中子。
也就是说在中子星的内部，存在一个由奇夸克物质组成的巨型中子，那么我们也可以认为中子星的内部实际上就是一个大中子，中子星的体积直径一般在10~30公里之间，那么在其最核心的部位，由奇夸克所组成的巨型中子或可达直径一公里。
而这种处在中子星核心的巨型中子还有另一种称呼——夸克星！
“夸克星”本是20世纪60年代，由地球物理学家所提出一种假想星体，它是由比形成中子星的恒星质量更大一些的恒星发生超新星爆发之后形成的，
其密度在中子星和黑洞之间，是超新星爆发的时候产生的压力和温度比形成中子星时更高一些，但又比形成黑洞的压力和温度略低一些，于是就形成了介乎于中子星和黑洞之间的这种星体，
它通体全部由夸克组成，所以本身就被认为是一颗巨型中子，也可以说它是以一个单独中子存在的星体。
但是人类一直没有找到