Gdyby jakimś sposobem ścisnąć Ziemię do kulki o promieniu około 9 mm, stałaby się czarną dziurą. Podobny los spotkałby Słońce, gdyby jego promień skurczył się do 3 km. Teoretycznie każde ciało niebieskie może zamienić się w czarną dziurę, która tak silnie zakrzywia czasoprzestrzeń, że nie może się z niej wyrwać żaden sygnał, nawet światło. Dlatego czarna dziura rzeczywiście jest całkowicie czarna. Na szczęście takimi dziurami stają się tylko gwiazdy co najmniej około 40 razy większe od Słońca. Mniejsze, po wybuchu tzw. supernowej, zmieniają się też w niezwykłe, ale jednak możliwe do badania byty, jakimi są gwiazdy neutronowe (pulsary). Jeszcze mniejsze, takie jak nasze Słońce, przeżywają łagodną starość bez wybuchów – ewoluują, by zmienić się w końcu w długowieczne białe karły.
Czarne dziury są ciekawe, a nawet pociągające z tego powodu, że w ich wnętrzach kryją się osobliwości, czyli warunki, których współczesna fizyka nie jest w stanie wytworzyć ani badać. Grawitacja ukazuje w tych obiektach ogromną, nieporównywalną z niczym siłę i zamienia gwiazdę wielekroć większą od Słońca w punkt matematyczny. W punkcie osobliwym gęstość jest nieskończona i krzywizna przestrzeni jest nieskończona.
Generalnie czarne dziury można podzielić na dwa typy. Pierwsze to tzw. dziury gwiazdowe – obiekty stosunkowo niewielkie, których jest w kosmosie bez liku, powstające właśnie po wybuchu i kolapsie (gwałtownym zapadnięciu się) masywnej gwiazdy supernowej. Istnieją też czarne dziury supermasywne, które leżą w centrach wszystkich galaktyk. Mają one często masy równe milionom, a nawet miliardom Słońc. Powstają przez ciągłe „połykanie” gwiazd i innych czarnych dziur, których w centralnych obszarach galaktyk jest bardzo dużo i czasami tworzą galaktyki aktywne – kwazary lub galaktyki Seiferta – a więc takie, które emitują więcej energii, niż to wynika z ich obliczonej masy.