所谓的黑洞，就是指引力巨大、把光都吞噬了的天体。黑洞的质量集中在它的中心，一旦进入离开其中心某个距离的区域，包括光在内的一切物质都不能脱逃。这样的区域称为黑洞。已经通过天文观测发现了很多个黑洞（严格地说，是怀疑为黑洞的天体），几乎所有的天文学家都对它的存在深信不疑。但是，黑洞（black hole）是“黑色的洞穴”的意思。把光都吞噬了的天体是漆黑无比的，应该看不见。那么，黑洞是怎样被发现的呢？
实际上，发现黑洞，并非直接看到了“黑色的洞穴”，而是通过观测受黑洞引力影响的黑洞周围的气体、恒星而间接发现的。例如，夏季星座天鹅座里的天鹅座X-1（Cyg X-1），这个黑洞的附近有一个巨大的恒星（蓝色超巨星）。黑洞和恒星互相围绕对方旋转，形成联星系统。恒星的气体被黑洞的引力吞噬，在黑洞附近形成吸积盘结构。吸积盘由气体互相摩擦加热，达到数百万度的高温，发出X射线等光（电磁波）。
天文学家已经用X射线观测到了天鹅座X-1的存在。并且，通过仔细观察黑洞周围的天体的运动，就可以确定对该天体施加引力的黑洞的质量等参数。虽然不能对“黑色的洞穴”本身进行观测，但是，通过对受黑洞的引力影响的气体、恒星的观测，可以间接地得到黑洞存在的证据。