Kvarkstjerner er en teoretisk type nøytronstjerner som dannes gjennom frigjøring av kvarker (eng. (quark) deconfinement). Massetettheten til kvarkstjernene ligger, dersom de fins, mellom massetettheten til ei nøytronstjerne og et svart hull.
Det antas at når enkelte nøytronstjerner dannes, vil noen grunnstoff pakkes svært tett i kjernens ytterste lag. Inni sjølve kjernen blir nøytronene så sammentrykte at nøytronene bryter sammen og frigjør kvarker. Det er mulig at dette utløser en kvarknova. Resultatet vil være kvarkmaterie, frie kvarker istedenfor kvarker bundne sammen i nøytroner, derav navnet kvarkstjerne. Trolig er det raskt roterende nøytronstjerner med mellom 1,5 og 1,8 solmasser som kan konverteres til kvarkstjerner. Er massen større enn tre solmasser, vil stjernen kollapse helt og danne et sort hull.[1]
Det er omdiskutert om kvarkstjerner fins eller det er snakk om målefeil. Det diskuteres også om kvarkstjerner består av en ny form for hittil ukjent stoff med høyere massetetthet enn atomkjerner og nøytroner, men mindre enn tettpakkede kvarker.
