O gaura neagra reprezinta o anumita regiune din spatiu care contine in centrul sau materie comprimata intr-un punct de densitate infinita care poarta numele de singularitate. In interiorul unei regiuni sferice care se afla in jurul singularitatii, atractia gravitationala este atat de mare, incat nici macar lumina nu are sanse sa scape. Gaurile negre pot fi detectate numai in functie de cum se poarta materia ce se afla in jurul lor. La cele care au fost descoperite pana acum, s-a observat de regula, un fel de gaz si un praf care se rotesc in jurul gaurii, acesta aruncand jeturi fierbinti de materie care are o viteza foarte mare ori care emite radiatii, deci raze X, in momentul in care materia cade in gaura. Exista astfel doua tipuri de gauri negre principale, acestea fiind gauri negre supermasive si gauri negre stelare.
Gaurile negre supermasive sunt cele care pot avea o masa ce echivaleaza cu masele ce se aduna din miliarde de sori. Ele exista in centrele celor mai multe galaxii, incluzand si galaxia noastra. Inca nu a fost determinata originea lor, insa ele ar putea fi un produs secundar rezultat din procesul de formare al galaxiilor. Gaurile negre stelare se formeaza din resturile de stele supergigante care au colapsat, iar acestea ar putea sa fie raspandite in toate galaxiile posibile.
Un exemplu de gaura neagra stelara avem pe SS 433, aceasta avand culori false in raze X. Ea poate sa fie detectata deoarece atrage materia dintr-o stea din apropiere si arunca in afara atat materie, cat si radiatii X, ce pot fi vazute asemeni unor lobi galbeni foarte intensi. In cadrul unei gauri negre galactice o bula de gaz fierbinte se ridica dintr-un disc de praf care se roteste in jurul unei gauri negre presupuse supermasive aflata in centrul unei galaxii din imediata apropiere, aceasta fiind NGC 4438.