要了解黑洞的形成，就必須得先掌握“史瓦西半徑”這個概念。
史瓦西半徑是任何具重力的質量之臨界半徑。在物理學和天文學中，尤其在萬有引力理論、廣義相對論中它是一個非常重要的概念。1916年卡爾·史瓦西首次發現了史瓦西半徑的存在，他發現這個半徑是一個球狀對稱、不自轉的物體的重力場的精確解。
一個物體的史瓦西半徑與其質量成正比。
通俗來講，物體密度越高，表面引力越強，到達一個半徑後光都逃不出去，這就是史瓦西半徑，它是黑洞事件視界。
黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡後，發生引力坍縮產生的。
當一顆恆星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料，由中心產生的能量已經不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，物質將不可阻擋地向著中心點進軍，直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。
而當它的半徑一旦收縮到一定程度（一定小於史瓦西半徑），質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——“黑洞”就誕生了。
黑洞的演化過程：
黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區，這個天區範圍之內不可見。依據阿爾伯特-愛因斯坦的相對論，當一顆垂死恆星崩潰，它將聚集成一點，這裡將成為黑洞，吞噬鄰近宇宙區域的所有光線和任何物質。
黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程：某一個恆星在準備滅亡，核心在自身重力的作用下迅速地收縮，塌陷，發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止，被壓縮成一個密實的星體，同時也壓縮了內部的空間和時間。
但在黑洞情況下，由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去，連中子間的排斥力也無法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由於高質量而產生的引力，使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。
也可以簡單理解為：通常恆星最初只含氫元素，恆星內部的氫原子核時刻相互碰撞，發生聚變。由於恆星質量很大，聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡，以維持恆星結構的穩定。由於氫原子核的聚變產生新的元素——氦元素，接著，氦原子也參與聚變，改變結構，生成鋰元素。
如此類推，按照元素週期表的順序，會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至鐵元素生成，該恆星便會坍塌。
不同類型的黑洞，其來源也不同，黑洞大致有三類。
一類是微型黑洞，也叫量子黑洞
理論上誕生於宇宙大爆炸初期，由剛剛生成的物質在宇宙初期的高密度下形成。這類黑洞質量並不大，大小隻有一個基本粒子大小，質量只有數萬噸到數十萬噸。這類黑洞僅僅是理論預言，目前尚未發現。
第二類是恆星級黑洞
是由大質量恆星在演化末期，通過超新星爆炸的形式，恆星核引力坍縮形成的。這也是目前研究較多的一類黑洞。恆星演化理論認為，當大於太陽質量30倍以上的大質量恆星在演化末期，會發生一次超新星爆發。在爆發中，大量物質被拋出恆星，同時恆星核會收縮。
當恆星核質量大於3.2倍太陽質量時（這個極限稱為“奧本海默極限”），它將無可避免地坍縮為一個質量無限大、尺度無限小、表面脫離速度達到或大於光速的物體。由於任何靠近它的物體（包括光線）都會被它強大的引力吸引而無法逃脫，自身發出的光也無法離開它的表面，就像是一個黑色的無底洞一樣，所以稱為“黑洞”。
第三類是星系中心的黑洞
這類黑洞是在星系形成時，由於中心物質密度極高，引力極強，自身引力坍縮形成的。這類黑洞只存在於大型星系的中心，通常質量極大，達數十萬到數千萬倍太陽質量，甚至更大。例如，銀河系中心就存在一個質量超大的黑洞，質量約為太陽的400萬倍。
今年早些時候發佈的那張黑洞照片，也是一個星系中心的黑洞。這個黑洞位於M87星系當中，距離地球5300萬光年之遙，質量相當於65億顆太陽。
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