黑洞是一種理論上存在而至今尚未找到的天體。

它與其他天體本質上的區別是引力作用佔據絕對的優勢。在質量很大、半徑很小，因而密度必然極大的星體周圍，存在著極其強大的引力場。在這個較小的範圍內，因為引力壓倒一切，物質只能被吸引進去，而無法向外逃逸，就連光也會被吸引住輻射不出來，這個小範圍（區域）被人們稱為黑洞。

當星體發展到晚期，熱核反應因物質消耗殆盡而逐漸停止下來，由熱核反應所產生的排斥作用也衰減下來。如果這時星體還保留有相當大的質量，構成星體的物質之間的各種形式的斥力就抵擋不住巨大的引力，原來處於相對穩定狀態的星體就會向中心坍縮。這種坍縮若超過一定的限度，就會出現黑洞。

按照愛因斯坦的廣義相對論的預言，黑洞是一種特殊天體，它的基本特徵是具有一個封閉的視界。視界就是黑洞的邊緣，外來的物質和輻射進入視界之內，但是視界之內的任何物質不能逃跑到視界之外。黑洞因其具有巨大的質量且高度集中在範圍很小的體積內，它的引力強大到使得任何物質都無法逃脫，輻射也被禁錮而出不來。黑洞雖然看不見，但是透過它的強大引力場的存在，它的質量、角動量和電荷對外界產生的影響，人們可以描述黑洞的全部特徵。

目前科學界普遍認為，最有可能是黑洞的天體，也許就是如銀河系中的天鵝座X-1（也稱為X射線星）。這種X射線星，在X射線波段內發射的功率等於太陽在所有波段上發射功率的幾千倍。

關於產生黑洞的假說至今有兩種：一是“雙星俘獲模型”；二是“大質量黑洞‘真空吸塵器’模型”。可是時至今日尚未找到有關決定性的證據。然而有一個事實卻是同上述兩個假說都不矛盾的，這就是銀河系中球狀星團X射線源往往是在中心密度很高的星團中先出現的。