黑洞不是通常意義下的星體，而是空間的一個區域，一種特殊的天體。它具有極強大的引力場，以至任何東西，甚至連光都不能從它那裏逃過。它成為宇宙中一個“吞食”物質和能量的陷阱。它是當代科學“六大懸案”之一，科學家已苦苦追尋它近200年。
1798年，法國人拉普斯利根據牛頓萬有引力和光的微粒學說，最早提出黑洞存在，並假設它是一個質量很大的神秘天體。1916年，德國物理學家史瓦西預言存在五種不旋轉、不帶電的黑洞（稱為“史瓦西黑洞”）。1965年美國探索到了“天鵝座X-1”——一個特別強的X射線源，才真正打開了探測黑洞的大門。20世紀70年代，英國科學家史蒂芬·霍金把量子力學與廣義相對論綜合起來，進行黑洞表麵量子效應的研究，把黑洞理論研究又推進了一步。
關於黑洞的成因，人們的解釋各不相同。有人認為，恒星在其晚年因核燃料被消耗殆盡，便在自身引力下開始坍縮。如果坍縮星體的質量超過太陽的3倍，那麼其坍縮的產物就是黑洞。有人認為，黑洞是超新星爆發時一部分恒星坍毀變成的。還有人認為在宇宙大爆炸時，其異乎尋常的力量把一些物質擠壓得特別緊密，形成了“原生黑洞”。盡管人們還不能揭開黑洞的神秘麵紗，但隨著科學的不斷發展和人們對它的進一步深入研究，這個謎團終將被揭開。
黑洞吞食周圍物質的方式有兩種：一種是拉麵式，即當一顆恒星靠近黑洞，就很快被黑洞的引力拉長成麵條狀的物質流，迅速被吸入黑洞中，同時產生巨大的能量（其中包括X射線）；另一種是磨粉式，即當一顆恒星被黑洞抓住以後，就會被其強大的潮汐力撕得粉身碎骨，然後被吸入一個環繞黑洞的拋物形結構的盤狀體中，在不斷旋轉中，由黑洞慢慢“享用”，並產生穩定的能量輻射。