يعتقد بأن الثقوب السوداء البدائية قد تشكلت في بدايات الكون، أي مباشرةً بعد حدوث الانفجار الكبير، وتتشكل الثقوب السوداء النجمية عندما ينهار مركز نجم هائل على نفسه،[1]، بعد أن يكون النجم قد استنفذ ما في مركزه من وقود حراري نووي داخلي، حيث يؤدي هذا الاستنفاذ إلى عدم استقرار مركز النجم وانهيار الجاذبية داخله على نفسه وانفجار الطبقات الخارجية له، ثم يقوم الوزن المسحوق للمادة المكونة والخارج من جميع جوانب النجم بالضغط على النجم المحتضر ليصبح حجمه صفراً وكثافته لا نهائية تعرف باسم التفرد "singularity"،[2]، كما يسبب هذا الانهيار في انفجار مستعر هائل يعرف باسم "supernova" أو يسبب انفجار نجم وبعثرة أجزائه في الفضاء، ويعتقد العلماء أن الثقوب السوداء ذات الكتلة الضخمة قد تشكلت في نفس الوقت الذي تكونت فيه المجرة، وبالتالي يرتبط حجم هذه الثقوب السوداء الضخمة بحجم وكتلة المجرة الموجودة فيها.[1]
الثقب الأسود عبارة عن منطقة في الفضاء حيث تكون قوة السحب في الجاذبية عالية جداً وبشكل لا يسمح للضوء بالمرور من خلالها، وبالتالي فهي غير مرئية ومن الممكن العثور عليها من خلال استخدام تلسكوب فضائي وأجهزة خاصة،[1]، وقد قام كل من عالم الجيولوجيا الإنجليزي جون ميشيل والفلكي الفرنسي بيير سيمون لابلاس بتطوير فكرة الثقوب السوداء في القرن الثامن عشر، ووضعوا نظرية مفادها: في حال كان الجسم السماوي كبيراً بشكل كاف وكان ذو كثافة كافية، فإنه سيؤدي إلى ظهور جاذبية عالية لا يمكن لأي شيء الهروب من سحبها.[3]
تتواجد الثقوب السوداء بثلاثة أنواع رئيسية بناءً على الكتلة والحجم، وهي:[1]