黑洞是由一种标量多项式构建而成的，该多项式根据黎曼曲率张量在奇点和周围的时空发散而形成，黑洞的边界为只能进入不能出去的单向膜，即事件视界，事件视界范围内的任何物质都不可见。这是爱因斯坦广义相对论的预测之一。

黑洞形成的过程是在一颗垂死的恒星崩溃时发生的。当恒星中心的引力与核心内部的热核反应力达到平衡点时，核心内部的燃料被耗尽，此时恒星就会崩溃。随着黑洞的不断扩大，它会吞噬掉它周围的一切物质，包括光线。

在黑洞内，由于恒星核心的质量极为庞大，收缩过程会一直持续，直到中子间的排斥力都难以阻挡。中子将被压缩成粉末，黑洞内充满了密度极高的物质。任何接近黑洞的物体都会被它吸引，因为引力太大了。黑洞尺寸也会随着吞噬物质的增加而不断扩大。