20世纪60年代，英国卡文迪什实验室为了更好地进行射电天文观测建造了新的射电望远镜。1967年7月建成，实验室的休伊什的研究生贝尔参加了观测工作。10月份，她以特有的细心发现记录纸带上一个奇怪的脉冲信号，并进一步发现它在8月份的记录上就出现了。经研究，其周期为23小时56分，这恰为恒星周日运动的时间间隔。
最初，贝尔的同事认为是地球外智慧生命“小绿人”发来的信号，但贝尔不同意。她确定了这种射电源的位置，并是恒定不变的。当贝尔的发现公开之后，1968年，美国一家天文台在蟹状星云中发现了一颗类似的星。人们便称此为“脉冲星”。
脉冲星是一种什么天体呢？休伊什和一些天文学家认为它可能是白矮星或特殊的双星，而澳大利亚出生的美国天文学家戈尔德等人证明，这种发射脉冲的星是中子星。这种理论是20世纪30年代苏联物理学家朗道和美国物理学家奥本海默提出的。
脉冲星有许多独特的性质，如它的形体非常小，直径只有10千米，密度大得惊人，1立方厘米达1亿～10亿吨（水只有1克）；其表面温度达1000万摄氏度（与太阳中心温度差不多），中心温度60亿摄氏度；中心压力达1×1028个大气压（地面表面是1个大气压）；其辐射和磁场也很强。通常，人们认为脉冲星是超新星爆发的产物，但超新星遗迹比脉冲星少得多，这使得脉冲星的来源受到人们的注意。
脉冲星的重要特点是，它辐射脉冲，其周期逐渐加长。人们由此计算出脉冲星年龄达200万～1000万年。但也有高龄者（达20亿年）和超高龄者（4900亿年），后者超过了宇宙的年龄。这意味着，脉冲星周期的变化可能与其年龄的关系并不简单，且变化原因仍须研究。