「黑洞有一個基本規則：它們非常的密集，以至於想要逃離它們的表面，你必須要有比光更快的速度，但是光速又是宇宙的速度限制，因此沒有任何的東西(包括光)可以逃離黑洞的表面!」
黑洞結構的細節是根據愛因斯坦的廣義相對論計算得出的，黑洞具有極其強烈的重力宇宙體，任何東西，甚至光線都無法逃脫。通常是大質量恆星的死亡直至結束可以形成一個黑洞。
當一顆質量足夠大的恆星的核心部分的熱核部分消耗殆盡之後，核心的不穩定導致中立向內塌陷，而恆星的外層就會分解，從四面八方落入，壓碎重量將垂死的星體壓縮到零體積和無限密度的點，從而形成黑洞。
我們要知道，只有質量較大的恆星在其星球的終點才可能產生黑洞。而質量較小的恆星演變成壓縮較少的物體，無論是白矮星還是中子星。
當一些恆星到達生命周期結束而形成黑洞的過程中，超新星爆炸死亡並坍縮成一個密集的物體。他們射出了肉眼看不見的伽瑪射線。
因為這些恆星不能發光，且它們的尺寸並不確定，因此一般是比較難以直接觀察到黑洞。然而，它們可以通過巨大的引力場對附近物質的影響來「觀察」。例如，如果黑洞是雙星系統的一員，那麼從它的伴星流入它的物質會變得劇烈加熱，然後在進入黑洞的事件視界之前大量地輻射X射線並永遠消失。二元X射線系統的組成恆星之一天鵝座X-1是一個黑洞。在1971年發現的星座天鵝座，該二進位由藍超和無形的伴侶的8.7倍太陽是繞著彼此在一段5.6天質量。
黑洞為什麼如此讓人著迷，一些黑洞有著非星際起源。各種天文學家推測，大量的星際氣體會聚集並坍縮類星體和星系中心的超大質量黑洞。而這大量的氣體迅速落入黑洞中會釋放出超過100倍高於核聚變釋放相同質量的氣體的能量。因此可以想像，數百萬計的星際氣體在星球走向滅亡時在重力作用下坍塌成大黑洞時，將釋放出多大的能量。一個這樣的超大質量黑洞，人馬座A *，存在於中心銀河系。2005年，對射手座A *位置周圍的恆星進行紅外觀測表明存在一個質量相當於4,310,000太陽的黑洞。這是在其他星系中也可以看到超大質量黑洞。
1994年哈勃太空望遠鏡為在該中心存在一個超大質量黑洞提供了確鑿的證據M87星系。它的質量等於60億太陽，但不大於太陽系。黑洞的存在可以從它在極高速度下圍繞它旋轉的氣體包層上的能量效應推斷出來。在NGC 3842和NGC 4889中觀察到質量等於100億太陽的更大的黑洞，即銀河系附近的星系。
英國天體物理學家提出了另一種非星黑洞的存在 史蒂芬霍金。根據霍金的理論，在大爆炸期間可能會產生許多微小的原始黑洞，可能質量等於小行星或是更低的質量，這是一種極高溫度和密度的狀態，宇宙被認為起源於138億年前。這些迷你黑洞，隨著時間的推移通過霍金輻射的消失而消失。如果某些需要額外維度的宇宙理論是正確的，那麼大型強子對撞機可以產生大量的迷你黑洞。