黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了，这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。
黑洞形成的必要条件就是：一个巨大的物体，集中在一个极小的范围。晚期的恒星恰巧具备了这样的条件。当恒星能量衰竭时，高温的火焰不能抵消自身的重力，逐渐向内聚合，原子收缩——牛顿法则起作用了：恒星进入白矮星阶段，体积变小，亮度惊人。白矮星进一步内聚，最后突变成一个点，整个过程不到1秒。在我们看来恒星消失了，一个黑洞诞生了。
一个像太阳这样大的恒星，自身引力如此之大，可能最终收缩成一个高尔夫球，甚至“什么都没有”。由于无限大的密度，崩坍了的星体具有巨大的引力，附近的物质可能被吸进去，甚至光线都不能逃脱——这是看不见它的原因。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞，包括我们身在其中的银河系。根据相对论，90％的宇宙都消失在黑洞里。所以还有一种令人吃惊的说法：“无限的黑洞乃是宇宙的本身。”
黑洞里面有什么？这只能从理论上推测。假设一位勇敢的人驾驶飞船奔向黑洞，他感觉到的第一件事就是无情的引力。从窗口望出去是周围星光衬托下一个平底锅似的圆盘，飞得更近了，远方似乎宽广的“地平线”发出X光，包围着深不可测的黑洞。光线在附近扭曲，形成一个光环。这时宇航员要返航已来不及了，他向黑洞中心飞去，头和脚之间巨大的引力差使他如同坐在刑具台上，远在“地平线”5000公里以外，引力就把他撕碎了。由此可见，他的吸引力是多么的大。
人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称做“乌胡鲁”，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X1星发出的“无线电波”使得人们可以准确地测定它的位置。X1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居——1个有太阳5～10倍大的黑洞，围绕X1旋转的周期是5天，它们之间的距离是2000万公里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。
与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，然而可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。
