黑洞是大质量天体演化的结果。
一般来说，质量在30倍太阳质量以上的恒星，最终都会演化为黑洞。恒星演化的动力就是其质量所产生的引力作用，在巨大引力下，恒星核心区域的压力和温度将会达到极高的程度。因此就会引起聚变反应，产生大量的能量，这也是恒星发光发热的来源。
聚变反应就会消耗物质，也就早晚有消耗完的时候，因此当恒星内部不能再进行聚变反应产生能量的时候，恒星就会演化到下一个阶段。根据质量不同，一般会有三个演化方向：8倍太阳质量以下的演化为白矮星，8~30倍质量的演化为中子星，30倍质量以上的演化为黑洞。
白矮星是依靠电子简并力抗衡引力所形成的天体，如果质量更大，电子简并力就无法抗衡引力，所以需要更有力的中子简并力来抗衡，这就是中子星。但如果质量更大， 中子简并力也无法抵挡引力，所以物质会继续坍缩下去，就形成了黑洞。
黑洞由于巨大的引力，其表面的逃逸速度超过了光速，所以无论是光还是其他信息都无法离开黑洞表面，我们管这个表面叫做事件视界。在这个视界以内的事物我们是无法观测到了，所以我们只能观测到视界外发生的事情，也就是我们可以观测到黑洞周围的光和各种射线，但中间确实黑的。
对于黑洞内部，我们目前还无法确认那里的物质状态，因为在极高的引力下，物质已经分解破碎，我们目前的基础物理已经不适用那里的环境了。只能根据外部的引力推测，黑洞内部还是存在着大量的物质的，只是是以何种状态存在就无法确认了。