暗星可能存在于普通恒星形成之前的超早期宇宙(光子时期，参见宇宙年表)。大部分恒星都主要由普通物质构成，但暗星主要由中性微子构成，并通过暗物质的湮灭释放能量。这些热量能阻止暗星在重力作用下缩成普通恒星，因此其中的普通物质原子也不会发生核聚变。

暗星是由一大团的氢和氦所组成的云，形成于早期宇宙，直径约达到4到2000个天文单位，由于表面温度较低，暗星只会发射出红外线，不会发射出可见光。

如果现代宇宙中仍然存在暗星，通过伽马射线、中微子和反物质的释放，以及伴随的冷氢分子云可能可以探测到它们的存在，通常冷氢分子云不会发射出这么高能量的粒子。天文学者凯瑟琳·福丽姿表示，计划于2018年发射升空詹姆斯·韦伯太空望远镜应该有能力探测到暗星的蛛丝马迹

演化道路1：再电离前，宇宙温度低，暗星可能因其自身释放不够多的热能来抵抗自身的引力而坍塌成黑洞，可以解释黑洞为什么在早期宇宙就已经存在。

演化道路2：暗星的暗物质消耗完毕，剩下的普通气体坍塌成普通恒星

演化道路3：暗星内的气体冷却和暗物质加热可以保持平衡，允许暗星存活。

2023年，美国科尔盖特大学和得克萨斯大学的天文学家，根据詹姆斯·韦布空间望远镜的数据发现了暗星存在的证据。相关研究发表在《美国国家科学院院刊》上。