按照目前的理論來估算，恆星的最大半徑應該不超過17.4億公裡，即相當於太陽半徑的2500倍。現實中，天文學家還沒有發現達到這個極限的恆星，最大的盾牌座UY也只有1700倍太陽半徑。
恆星在形成之初，半徑不會很大，因為巨大的引力會擠壓自身。到了末期，恆星內部逐漸坍縮，導致外部劇烈膨脹，恆星的尺寸將會變得很大。但恆星不會無限膨脹，一旦體積太大，恆星的引力就沒有辦法束縛住外層物質。這是因為恆星的引力是有限的，恆星最初的質量不會無限增加。恆星在形成過程中，隨著吸積的物質越來越多，內部的核聚變反應會越來越迅猛，從而產生的輻射壓也會越來越大，過大的輻射壓會阻止物質進一步落入恆星中，恆星的質量上限估計約為太陽的數百倍。
至於星系中心的超大質量黑洞為什麼會那麼大，這與恆星是兩碼事。舉個例子，位於57億光年外的鳳凰座星系團的中心星系中存在一個超大質黑洞，其質量估計為太陽的200億倍。根據史瓦西半徑公式計算可知，該超大質量黑洞的事件視界半徑約為590億公裡，這相當於太陽半徑的8.5萬倍，或者日地距離的395倍，或者恆星半徑理論極限的34倍。如果把這個黑洞放在太陽系的中心，包括八大行星和冥王星及其所在的柯伊伯帶，都在這個黑洞的內部。此外，天文學家還發現了比這更大的超大質量黑洞，例如，TON 618的質量是該黑洞的3.3倍。
超大質量黑洞的形成原因目前還不清楚，它們的前身有可能是大質量恆星超新星爆發之後所留下的恆星級黑洞。位於星系中心的小型黑洞通過不斷吞噬周圍的氣體和塵埃雲逐漸增長，最終演變為質量巨大的黑洞。鳳凰座星系團的中心星系中的那個超大質黑洞目前還在增長，它每年吞噬了相當於60倍太陽質量的物質。