黑洞是由臨界值以上的大質量恆星“死亡”後形成的一種特殊天體，最初，一般典型的恆星，如太陽，它們是靠氫聚變維持能源的。隨後氫耗盡，由於重力的壓進，核心的環境變得氦開始聚變。質量更大的恆星，會向更重的元素進行核聚變，直到鐵為止。根據理論，如果一顆恆星的核心質量大於等於3.2倍太陽質量時，那麼再也沒有什麼能量（斥力）可以抵抗自身的重力了，重力便開始向中心無限的坍縮，而後便形成了“黑洞”，黑洞的中心將趨向於一個奇點。

目前形成黑洞的有2個經典的極限值，第一個是奧本海默-沃爾科夫極限（冷中子星的質量上限），該極限值接近於2.17倍太陽質量。如果一顆冷中子星超過了此極限值，那麼它很有可能因強大引力而坍縮成一個黑洞。第2個就是著名的史瓦西半徑，史瓦西半徑是指當物體被壓縮至一個臨界半徑值時，就會形成一個黑洞。嚴格的講是一個球狀對稱、不自轉且不帶電荷的物體重力場值，一個特定質量的物體被壓縮到該值時，自身的重力可以無束縛的壓縮至奇點。理論上，太陽的史瓦西半徑約為3千米，地球的史瓦西半徑只有約9毫米。一顆大於等於3.2倍太陽質量的天體，如果壓縮至它的史瓦西半徑內，那麼它就形成黑洞了。