Une étoile naine noire est une étoile naine blanche qui s'est refroidie à la même température que le fond diffus cosmologique. Le fond diffus cosmologique est le rayonnement thermique laissé par le Big Bang ou la température de l'espace autour de l'étoile.
Une fois qu'une étoile devient une naine blanche, elle n'a plus de source de chaleur interne et ne brille encore qu'en raison de la chaleur résiduelle. Tout comme les aliments sortis d'un four, ils refroidissent lentement. Elle devient d'abord une naine rouge, puis une naine brune et, éventuellement, une naine noire.
Les naines noires sont entièrement hypothétiques contrairement aux naines rouges, brunes et blanches. Il faudrait plus de temps à une naine blanche pour devenir une naine noire que l'univers n'a existé, il n'y a donc pas de naines noires.
