Das letzte Stadium der Sternentwicklung ist für viele Sterne ein schwarzer Zwerg. Da sie weder Wärme noch Licht aussenden, wäre es schwierig, diese Objekte zu entdecken, wenn sie heute existieren würden. Schwarze Zwerge brauchen jedoch Billionen von Jahren, um zu entstehen. Mit einem Alter von weniger als 14 Milliarden Jahren ist das Universum noch zu jung, um Schwarze Zwerge hervorgebracht zu haben.
Ein Hauptreihenstern, der nicht die nötige Masse hat, um in einer Supernova zu explodieren, wird zu einem Weißen Zwerg, einem „toten“ Stern, der seinen gesamten Wasserstoff- und Heliumbrennstoff verbraucht hat. Der Weiße Zwerg bleibt jedoch noch einige Zeit heiß, ähnlich wie eine Herdplatte auch dann noch Wärme abgibt, wenn sie ausgeschaltet ist.
Nach einer extrem langen Zeit wird die gesamte Restwärme abgestrahlt sein. Der Weiße Zwerg strahlt weder Wärme noch Licht mehr ab und wird zu einem Schwarzen Zwerg. Da er keine Strahlung abgibt, ist es fast unmöglich, ihn zu sehen. Der Schwarze Zwerg behält jedoch seine Masse, so dass Wissenschaftler die Auswirkungen seines Gravitationsfeldes nachweisen können.
Aber es besteht noch kein Grund, sich auf die Suche nach den schwer fassbaren schwarzen Zwergen zu machen. Im Moment sind sie noch reine Theorie. Nach Berechnungen des Astronomen Ethan Siegel braucht ein Weißer Zwerg mindestens hundert Millionen Milliarden Jahre, um abzukühlen und zu einem Schwarzen Zwerg zu werden.
Selbst wenn sich ein Weißer Zwerg zum Zeitpunkt des Urknalls gebildet hätte – was unmöglich ist, da ein Stern mehrere Entwicklungsstadien durchlaufen muss, die insgesamt mindestens eine Milliarde Jahre dauern – wäre er heute noch ein Weißer Zwerg, da er noch nicht ausreichend abgekühlt ist.
Braune Zwerge, also Objekte, die zu klein sind, um den Punkt der Fusion erreicht zu haben, wurden früher als schwarze Zwerge bezeichnet.
Ein schwarzer Zwerg ist nicht zu verwechseln mit einem schwarzen Loch oder einem Neutronenstern, die beide beobachtet wurden.