黑洞本质上仍然是天体,是大质量恒星演化至终极时的残骸.
大质量恒星（质量大于10倍太阳质量）在核聚变反应已到终结时,形成“洋葱头”结构,就是从恒星的外层向内层分别由不同的核聚变产物所占据,依次是氢、氦、碳、氧氖,再向内是26号元素铁之前的各种元素,中间就是铁组成的恒星核.
小质量恒星最终会形成白矮星,再大一些会通过超新星爆发形成中子星.1939年,美国的罗伯特·奥本海默（就是那个原子弹之父）和哈特兰·施罗德应用量子力学和广义相对论得出,如果质量继续增大（超过3倍太阳质量）,就不能形成稳定的中子星.巨大的质量使中子也无法支撑星体结构,星体会继续坍缩,直至收缩为体积为零,而密度为无穷大的“点”,称为“奇点”.所要求的母体恒星（即没有发生超新星爆发前的恒星）质量为10倍太阳质量.换句话说,只要是质量超过10倍太阳质量的恒星,最终都不可能形成稳定的中子星,都必然会坍缩成一个“点”.
1916年,德国的史瓦西应用广义相对论方程,详细计算了一个点状引力源周围的时空特性.史瓦西得出,随着与点状引力源距离的缩短,时空几何出现奇异性.当距离r＝2GM/c^2（M为中心质量,G为牛顿的万有引力常数,c为光速）时,空间和时间都丧失了自己的特性,时间趋于无限（可以理解为时间停滞了）,空间弯曲到了自身,就是说,引力已经强大到光也无法逃脱了.而这也是根据牛顿力学得出的天体表面逃逸速度等于光速时的情形.这个距离对太阳质量是3千米,对100万倍太阳质量是300万千米.对地球则是1厘米.在这个距离上,所有天体都是黑的,是不可见的.这就是黑洞了.
我们所“看到”的黑洞只是它的周围时空弯曲到自身的范围,也是引力使光无法脱离的范围,叫做黑洞的“视界”.在视界以内,由于所有物理理论统统失效,物质的存在形态现在还是一个谜.但在与黑洞一定距离以外,时空结构依然是正常的.如果把一个与太阳质量相等的黑洞放到太阳的位置上代替太阳,太阳系各天体的运行不会有任何变化.
而在视界外面附近,物质会受到黑洞的引力影响并向着黑洞靠近,如果接近的速度、方向、角度等合适,物质还能够脱离黑洞的引力影响.但如果不合适,物质就会进入视界并永远都不能再出来了.
物质一旦进入视界以内,究竟是落入奇点、包裹在奇点周围,还是在一定距离上围绕奇点在视界内稳定运行,就不是我们能够知道的了.
