超新星遗迹，是一个超新星爆炸后留下的星云，这是一次引人注目的爆炸，其中一颗恒星将其大部分物质喷出，并在剧烈膨胀的碎片云中弹出。在爆炸的最亮阶段，膨胀的云在一天中辐射的能量与太阳在过去三百万年中所做的一样多。这种爆炸大约每50年在一个大型星系中发生一次。在银河系中，它们的出现频率较低，因为它们中的大多数已被遮盖的尘埃云所隐藏。银河系的超新星分别于1006年在红斑狼疮，1054年在金牛座，1572年在仙后座（提科的新星，以观察家第谷·布拉赫的名字命名）中被观测到，最后在1604年在塞尔彭斯被观测到，被称为开普勒新星。星星变得足够明亮，在白天可以看见。自1604年以来发生的唯一肉眼超新星是大麦哲伦星云（最接近银河系的星系）中的超新星1987A，仅在南半球可见。1987年2月23日，一颗蓝色的超巨星变亮，逐渐变为三等星，在夜间很容易看到，随后在科学家可用的每个波长带中都进行了跟踪。光谱显示氢线以每秒12,000 km的速度扩张，然后长时间缓慢下降。有270种已知的超新星遗迹，几乎所有这些遗迹都可以通过强烈的无线电辐射观测到，它们可以穿透银河中的朦胧尘埃。
超新星残余对星系的结构非常重要。它们是通过产生的磁湍流和剧烈冲击而加热星际气体的主要来源。它们是氧气中最重的元素的主要来源。如果爆炸的大质量恒星仍在其形成的分子云中，则膨胀的残余物可能会压缩周围的星际气体并触发随后的恒星形成。残余物包含强烈的冲击波，这些冲击波会产生发射出伽玛射线光子的材料细丝，其能量高达10 14电子伏特，并且将电子和原子核加速至宇宙射线能量，每个粒子从10 9到10 15电子伏特。在太阳附近，这些宇宙射线每立方米在银河系平面中所承载的能量与星光一样多，并且它们将其承载至平面上方数千光年。
来自超新星残余物的大部分辐射是同步加速器辐射，它是由电子在磁场中以几乎光速螺旋旋转产生的。这种辐射与以低速运动的电子的发射有很大的不同：（1）强烈地集中在正向方向；（2）散布在很宽的频率范围内，平均频率随着电子能量的增加而增加；以及（3）高度极化。许多不同能量的电子会产生基本上所有波长的辐射，从无线电到红外，光学和紫外线，再到X射线和伽马射线。
大约有50个超新星残骸包含脉冲星，即前大质量恒星的旋转中子星残骸。这个名字来自于非常规则的脉冲辐射，该辐射以窄光束的形式传播到太空中，该光束类似于从灯塔发出的光束扫过观察者。大多数超新星残余物不包含可见脉冲星有几个原因。可能是最初的脉冲星被弹出是因为不对称爆炸引起的后坐力，或者是超新星形成了黑洞而不是脉冲星，或者旋转的脉冲星束没有扫过太阳系。
超新星残余物随着其扩展而经历四个阶段。起初，它们膨胀得如此猛烈，以至于它们只是扫掠了所有较旧的星际物质，就好像它们正在膨胀为真空一样。被爆炸加热到数百万开尔文的冲击气体不能很好地辐射其能量，并且仅在X射线中容易看到。该阶段通常持续数百年，此后壳的半径大约为10光年。随着膨胀的发生，几乎没有能量损失，但是温度下降，因为相同的能量散布到越来越大的体积中。较低的温度有利于更多的发射，在第二阶段，超新星残余物在最外层，最冷的层辐射其能量。这个阶段可以持续数千年。第三阶段发生在壳扫掠了数量可比或大于其自身的星际物质之后。到那时，扩张已经大大放缓了。致密的物质主要在其外缘呈星际状，辐射了数十万年的剩余能量。当超新星残余物内部的压力变得与残余物外部的星际介质的压力相当时，就进入了最后阶段，因此残余物失去了其独特的特性。在膨胀的后期，星系的磁场对于确定弱膨胀气体的运动很重要。即使大部分物质与本地星际介质合并，也可能存在非常热的气体残留区域，这些区域会产生局部可观察到的软X射线（即几百个电子伏特的X射线）。
最近观测到的银河超新星处于上述进化的第一阶段。在开普勒和第谷新星的站点上，有大量的模糊云团，而剩下的光学物体现在是发光气体的不明显结。在仙后座的第谷（Tycho）新星附近，有类似的光学上无关紧要的小束，似乎是又一次超新星爆炸的残余。然而，对于射电望远镜而言，情况却截然不同：仙后座残留物是整个天空中最强的射源。对这种称为仙后座A的残余物的研究表明，在大约1680年那里发生了超新星爆炸，由于尘埃被遮盖，观测者错过了它。
