黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞一旦形成，就会吞噬他周围所有的光线和所有的物质。黑洞在吸取周围星际物质的时候，这些星际物质也在围绕黑洞高速的旋转。
这些星际物质相互碰撞，会被加热到非常高的温度，就会向外发射一些可见光电磁波等一些辐射，这样我们就可以观测到黑洞。
黑洞的观念一开始是从理论上算出来的。1915年，爱因斯坦发表广义相对论，几个月后德国的物理学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)在爱因斯坦的重力场方程式中，找到一个精确解。史瓦西的精确解导出所谓的史瓦西半径，也就是一个不旋转且不带电的黑洞大小，在这个黑洞半径内，任何东西都无法逃脱，包括光。
目前寻找黑洞的方法都是依赖于间接的方法。在某些双星系统中，质量超过太阳20倍的恒星会率先走向毁灭，最终演化成黑洞。如果能够观测到恒星在绕着一个不可见的致密天体旋转，并且还能观测到相应的电磁辐射，就能推断出黑洞的存在，第一被认定为黑洞的天体——天鹅座X-1，就是这么被发现的。
