Quando um corpo não possui mais pressão suficiente para produzir uma força para fora que contrabalance o peso de suas camadas externas, o corpo colapsa matematicamente a um ponto! Este ponto é chamado de singularidade, onde a densidade tende ao infinito. O campo gravitacional é tão forte que nem mesmo a luz é capaz de escapar e por isso tal corpo é chamado de Buraco Negro.
A maioria dos buracos negros são formados a partir de restos mortais de estrelas com massa de pelo menos 3 sóis do tamanho do nosso. Estrelas fundem hidrogênio e hélio em seu interior, num processo conhecido como fusão nuclear, nesse processo, as estrelas perdem uma pequena quantidade de massa, que se converte em energia, é dai que vem o seu brilho natural e o calor emitido pelo corpo celeste. Essa reação nuclear é o que sustenta uma estrela, a fusão nuclear dentro da estrela cria uma pressão interna, que é controlada pela força gravitacional, evitando que a estrela colapse. Porém, um dia o combustível no núcleo da estrela começa a acabar, fazendo com que a estrela colapse em si e exploda, dando origem a buracos negros e super-novas.
São originados a partir de estrelas de alta massa (maior do que cerca de 10 vezes a massa do Sol), que, após passarem pelo estágio evolutivo da sequência principal e esgotarem seu combustível para fusão nuclear, passam pelo estágio de gigantes e supergigantes e depois explodem como supernovas. A explosão em supernovas ocorre após alguns milhares de anos, e, caso o “caroço” restante após a estrela ter ejetado as suas camadas externas tiver uma massa maior do que 3 massas solares, ele se tornará um buraco negro estelar.
Encontrados no centro de galáxias, têm massas que variam de milhões a bilhões de massas solares. Os buracos negros supermassivos podem ter sido originados do colapso gravitacional de imensas nuvens de gás ou de aglomerados de milhões de estrelas no centro das galáxias, que se formaram quando o universo era mais jovem e bem mais denso. Estimativas atuais, obtidas de observações de Quasares, indicam que os primeiros buracos negros supermassivos se formaram quando o Universo tinha menos do que 1 bilhão de anos de idade (a idade atual do Universo é de cerca de 13,7 bilhões de anos).
Embora já exista comprovação observacional da existência de buracos negros estelares, que teriam massa de até algumas dezenas da massa do Sol, e de supermassivos, com massa maior do que 1 milhão de vezes a massa do Sol, há ainda pouca evidência observacional da existência de buracos negros com massa entre estes dois extremos, ou seja, da ordem de milhares de vezes a massa do Sol. Há alguns estudos que apontam para estes buracos negros como estando presentes no núcleo de aglomerados globulares de estrelas.