根據認識，超新星爆發事件就是壹顆大質量恒星的“暴死”。對於大質量的恒星，如質量大於8倍太陽質量的恒星，由於質量巨大，在它們演化到後期時，當核心區矽聚變產物-鐵-56積攢到壹定程度時，往往會發生大規模的爆發。這種爆炸就是超新星爆發。現已證明，1572年和1604年的新星都屬於超新星。在銀河系和許多河外星系中都已經觀測到了超新星，總數達到數百顆。可是在歷史上，人們用肉眼直接觀測到並記錄下來的超新星，卻只有6顆。
超新星的英文名稱為supernova，nova在拉丁語中是“新”的意思，這表示它在天球上看上去是壹顆新出現的亮星（其實原本即已存在，因亮度增加而被認為是新出現的）；前綴super-是為了將超新星和壹般的新星相區分，也表示了超新星具有更高的亮度，以及更稀少的分布和不同的形成機制。根據韋氏詞典，supernova壹詞最早在1926年見於出版物中。
已知存在的超新星有幾種不同類型，但其形成機制都來自兩種情形之壹：通過核聚變產生能量的過程終止或突然啟動。當壹個衰老的大質量恒星核無法再通過熱核反應產生能量時，它有可能會通過引力坍縮的過程坍縮為壹個中子星或黑洞。引力坍縮所釋放的引力勢能會加熱並驅散恒星的外層物質。另壹種形成機制為壹顆白矮星可能會從其伴星那裏獲取並積累物質（通常是通過吸積，少數通過合並）從而提升內核的溫度，以至能夠將碳元素點燃並由此導致熱失控下的核聚變，最終將恒星完全摧毀。當質量超過錢德拉塞卡極限（約為1.44倍太陽質量）的恒星內部的核聚變爐無法提供足夠的能量時，恒星將走向坍縮；而當吸積過程中的白矮星質量達到這壹極限時它們將會質量過高而燒毀。需要註意的是，白矮星還會通過碳氮氧循環在其表面形成壹種與上述有所不同的並且規模小很多的熱核爆炸，這被稱作新星。壹般認為質量小於9倍太陽質量左右的恒星在經歷引力坍縮的過程後是無法形成超新星的。
根據估算，在如銀河系大小的星系中超新星爆發 的概率約為50年壹次，它們在為星際物質提供豐富的重元素中起到了重要作用。同時，超新星爆發產生的激波也會壓縮附近的星際雲，這是新的恒星誕生的重要啟動機制。 由於在壹個星系中超新星是很少見的事件，銀河系大約每隔50年發生壹次，為了得到良好的研究超新星的樣本需要定期檢測許多星系。
在其他星系的超新星無法準確地預測。通常情況下，當它們被發現時，過程已經開始。對超新星最有科學意義的研究（如作為標準燭光來測量距離）需要觀察其峰值亮度。因此，在它們達到峰值之前發現他們非常重要。業余天文學家的數量大大超過了專業天文學家，他們通常通過光學望遠鏡觀察壹些較近的星系，並和以前的圖片相比較，在尋找超新星方面發揮了重要的作用。
到20世紀末期，天文學家越來越多轉向用計算機控制的天文望遠鏡和CCD來尋找超新星。這種系統在業余天文學家中很流行，同時也有較大的設施，如卡茨曼自動成像望遠鏡（KAIT）。中微子是超新星爆炸時產生的大量的次原子粒子，並且它不被銀河系的星際氣體和塵埃所吸收。
超新星的搜尋分為兩大類：壹些側重於相對較近發生的事件，另壹些則尋找更早期的爆炸。由於宇宙的膨脹，壹個已知發射光譜的遠程對象的距離可以通過測量其多普勒頻移（或紅移）來估計。平均而言，較遠的物體比較近的物體以更大速度減弱，因此具有更高的紅移。因此，搜尋分為高紅移和低紅移，其邊界約為z = 0.1–0.3之間——其中z是頻譜頻移的無量綱量度。
高紅移的搜尋通常涉及到對超新星光度曲線的觀測，這對於生成哈勃圖以及進行宇宙學預測所用的標準或校準燭光很有用。在低紅移端超新星的光譜比其在高紅移端更有實用價值，並可用於研究超新星周圍的物理與環境 。低紅移也可用於測定近距端的哈勃曲線，這是用來描述可見的星系距離與紅移之間的關系曲線，參見哈勃定律。
2011年諾貝爾物理學獎公布：美國教授佩爾馬特、美澳雙國籍教授布萊恩·施密特和美國教授黎斯3人獲獎，他們通過研究超新星發現宇宙正加速膨脹、變冷，稱整個宇宙最終可能變成冰。醫學獎首次頒給已故學者。化學獎、和平獎、文學獎、經濟學獎等獎項將陸續公布。2011年的諾貝爾獎獎金仍為1000萬瑞典克朗(約合146萬美元)。
2011年11月，美國美國國家航空暨太空總署（NASA）利用望遠鏡進行新的紅外線觀測，已經證實中國東漢時期記載的天有異象，客星侵主，是第壹次有記載的超新星爆炸。
2016年3月，由美國聖母大學天文學家彼得·加爾納維切領導的科研小組用了3年時間分析開普勒所觀測的50萬億顆恒星的光譜，結果找到兩顆超新星，其中壹顆名為KSN 2011a，大小相當於近300個太陽，距地球約7億光年；另壹顆名為KSN 2011d，大小相當於約500個太陽，距地球約12億光年。
研究人員在較大的超新星上首次觀測到激波暴，但在較小的超新星上卻沒有觀測到。他們猜測這可能是因為小的超新星周圍環繞氣體，遮擋了所產生的激波暴。
加爾納維切在壹份聲明中說：“激波暴的閃光可持續約1小時，因此要捕捉到壹次這種閃光，要麽是運氣特別好，要麽得持續不斷地觀測數以百萬計的恒星。”美國航天局的聲明則將這壹發現稱為天文觀測上的壹個“裏程碑”。 2010年，星明天文臺業余天文學家孫國佑與高興在NGC5430星系發現了壹顆新爆發的超新星，後經著名的帕洛瑪山天文臺確認為Ic型超新星，編號PTFacbu，這也是大陸天文愛好者發現的首顆超新星。
2011年2月19日，星明天文臺業余天文學家金彰偉與高興發現超新星，2011aj。
2011年4月26日，星明天文臺業余天文學家金彰偉與高興發現超亮超新星，2011by，其極大值達到12.5星等，是2011年最亮的超新星，比較罕見。
2015年9月12日10時，合肥市五年級學生廖家銘通過新疆南山縣星明天文臺的望遠鏡，發現壹顆疑似超新星，如果經光譜證實其確系超新星，10歲的廖家銘，將成為全球發現超新星年紀最小的人之壹。
2016年1月，壹支由中國科學家帶領的國際團隊或發現了有史以來最強大的超新星爆發。1月14日，該團隊在美國俄亥俄州立大學發布聲明說，最新發現的這個超新星亮度是太陽的5700億倍，比銀河系中所有恒星加起來還要亮20倍。