Eine Nova ist eine Art von Sternexplosion, die kleiner ist als eine Supernova oder Hypernova. Das Phänomen tritt in Doppelsternsystemen auf, in denen ein Weißer Zwergstern eine kritische Menge Materie von seinem Begleiter absorbiert, Wasserstoff auf seiner Oberfläche komprimiert und schließlich eine nukleare Explosion entzündet. Nur etwa 1/10,000 Sonnenmassen an Material werden ausgestoßen, im Vergleich zu 1.38 Sonnenmassen an Material bei einer Typ-I-Supernova und einem Dutzend oder mehr Sonnenmassen bei einer Typ-II-Supernova. Obwohl an einer Typ-I-Supernova auch ein Weißer Zwerg beteiligt ist, ist in diesem Fall ein Großteil der gesamten Masse des Sterns verschmolzen. Im Fall einer Nova ist es nur ein winziger Prozentsatz.
Ein Weißer Zwergstern besteht aus entarteter Materie, einer superdichten Materiephase mit der ungewöhnlichen Eigenschaft, dass ihr Druck nur schwach von der Temperatur abhängt. Wenn das Gravitationsfeld eines Weißen Zwergs Wasserstoffgas von einem nahen Stern ansaugt, verschmilzt das Gas mit der Oberfläche des Zwergs und verbindet sich mit der entarteten Materie. Ein Weißer Zwerg packt eine sonnenähnliche Masse in ein erdähnliches Volumen und komprimiert die einfallende Materie sehr stark.
Ein Weißer Zwerg ist die „Asche“ eines viel größeren Sterns, der einen Großteil seines Wasserstoffs zu schwereren Elementen verschmolzen hat. Normalerweise bestehen Weiße Zwerge aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Die Verschmelzung von Kohlenstoff- und Sauerstoffkernen zu schwereren Elementen ist ein sehr energieintensiver Prozess, der nur in den Kernen sehr massereicher Sterne abläuft. Dem Weißen Zwerg fehlt also die Fähigkeit, sich selbst an weiteren Fusionsreaktionen zu beteiligen. Wenn jedoch genügend Wasserstoff auf seine Oberfläche gepackt ist, bildet es eine Hülle, die die kritische Temperatur und den kritischen Druck für die Wasserstofffusion von etwa 20 Millionen Kelvin erreicht. Der Wasserstoff verschmilzt schnell und setzt dabei Energie frei wie eine fusionsbasierte Atombombe (H-Bombe). Es entsteht eine Nova.
Da eine Nova ihren Wirtsstern nicht zerstört, kann sie mehr als einmal an derselben Stelle auftreten. Eine Nova, RS Ophiuchi, ist sechsmal aufgeflammt, seit Astronomen sie 1890 beobachteten.