黑洞的所谓“黑”，表明它不向外界发射和反射任何光线，因此人们无法看见它，它是“黑”的；所谓“洞”，是表明任何东西一进入它的边界便休想再出去，所以它活像一个真正的“无底洞”。黑洞为什么有这样的特性？这是因为它有极其强大的引力场，以至于任何东西，包括光在内，都不能从中逃掉。不仅如此，黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体，所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构，这就是着名的“黑洞无常定理”。黑洞具有奇特的、令人难以想象的古怪性质。它的密度大得惊人，如果把太阳变成一个黑洞，它的半径就要从现在的70万千米“压缩”到3千米左右，即缩小到二十三万分之一；如果把我们的地球变成一个黑洞，那么它的半径就要从现在的6000多千米“压缩”到仅几毫米，相当于一颗小小的绿豆。经过天文学家研究，对黑洞的来源有3种看法：一是恒星在其晚年核燃料全部耗尽，星体在其自身引力作用下开始收缩凹陷，如果收留凹陷物质的质量大于太阳质量的3倍，那么收缩凹陷的产物便是黑洞；二是星系或球状星团的中心部分恒星很密集，星体之间容易发生大规模的碰撞，由此产生超大质量的天体坍缩后，便可以形成质量超过太阳1亿倍的黑洞；三是根据大爆炸的宇宙模型推断，大爆炸的巨大力量会把一些物质挤压得极其紧密，于是形成了“原生黑洞”。
天文学家还列举了许多星体轨道畸变的事实，以确认黑洞的存在。但是，尽管天文学家都认定黑洞的存在，但没有一个人找到一个黑洞。因此，黑洞是否存在，至今还是个谜。