Le neutronium a une densité de l'ordre de 1014 à 1015 grammes par centimètre cube. Une cuiller à thé de cette matière aurait une masse de 100 millions de tonnes. Ce matériau a été baptisé neutronium, parce qu'il est supposé être composé presqu'exclusivement de neutrons comprimés les uns sur les autres par la terrifiante pression exercée par l'intense champ gravitationnel d'une étoile à neutrons. Cependant, puisque les propriétés physiques d'un tel matériau sont largement inconnues, il est loin d'être certain que le centre d'une étoile à neutrons ne soit qu'une simple 'soupe de neutrons'. Il est possible que le cœur d'une étoile à neutrons contienne une soupe de quarks libres ou d'hypérons lourds; il est possible également que le matériau d'une étoile à neutrons subisse des transitions de phases sous lesquelles la matière, en fonction des températures et des densités rencontrées, arbore des propriétés radicalement différentes de celles auxquelles nous sommes accoutumés. On ne sait pas non plus comment le matériau d'une étoile à neutrons se comporterait si la pression exercée chutait subitement. À cause de toutes ces incertitudes (et d'autres) l'entourant, le neutronium est rarement mentionné comme une réalité bien comprise dans la littérature scientifique.
Dans la série Stargate, le neutronium est l'élément de base de la technologie des Asgards ainsi que des Réplicateurs.