Juodosios skylės yra erdvės taškai, turintys tiek daug gravitacijos, kad net šviesa iš jų negali ištrūkti. Aplink juodąją skylę esantis „negrįžimo taškas“ vadinamas įvykių horizontu. Juodosios skylės susidaro, kai griūva didesnė nei 20 Saulės masių žvaigždė, arba griūva visas galaktikos šerdis. Galaktikos žlugimo juodosios skylės išskiria milžiniškus energijos kiekius, kuriuos galima stebėti už milijardų šviesmečių. Ši energija atsiranda dėl krintančios medžiagos trinties prieš save – iš pačios juodosios skylės negali sklisti jokia spinduliuotė.
Juodosios skylės yra vienas iš labiausiai intriguojančių astrofizinių reiškinių visatoje. Jie sužavėjo visuomenės vaizduotę ir atsidavė daugelio žinomų fizikų, įskaitant Albertą Einsteiną ir Stepheną Hawkingą, tyrimui. Juodosios skylės yra įdomios fizikų požiūriu, nes jas galima apibūdinti tik trimis reikšmėmis: jų masė, sukimasis ir krūvis. Šiek tiek skirtingos teorijos naudojamos apibūdinant juodųjų skylių, kurios sukasi ir nesisuka, įkrautos ir neutralios, elgesį.
Didžiausias skirtumas tarp juodųjų skylių yra ne jų sukimasis ar krūvis, o masė. Žinomos juodosios skylės telkiasi aplink du masės lygius: žvaigždžių masės juodosios skylės, kurių Saulės masė svyruoja nuo 1.5 iki 14, ir supermasyviosios juodosios skylės, turinčios milijonus ar milijardus saulės masių. Žvaigždžių juodosios skylės susidaro kiekvieną kartą, kai žvaigždė, turinti daugiau nei 20 Saulės masių, išeikvoja visą savo branduolinį kurą ir žlunga.
Supermasyvios juodosios skylės greičiausiai susiformavo prieš milijardus metų, ankstyvoje visatos istorijoje, ir išlieka iki šiol. Šiuo metu manoma, kad kiekvienos galaktikos centre yra supermasyvi juodoji skylė, o įtariama, kad buvo pastebėta mažiausiai 30. Dauguma astronomų mano, kad Šaulys A*, Saulės sistemos dydžio plotas, kuriame yra 2.6 milijono saulės masių, yra Paukščių Tako supermasyvi juodoji skylė.
Gali egzistuoti dvi papildomos juodosios skylės kategorijos. Pirmoji yra tarpinės juodosios skylės, kurių masė yra nuo 14 saulės masių iki milijonų. Itin šviesūs rentgeno spindulių šaltiniai, nuolatiniai rentgeno spindulių šaltiniai kitose galaktikose, galbūt yra tarpinės masės juodosios skylės medžiagų kaupimosi procese. Jei tai tikrai vidutinės masės juodosios skylės, jų masė prilygsta šimtui tūkstančių Saulės masių. Kai kurie astronomai taip pat pastebėjo objektą netoli mūsų galaktikos centro, kuris, teoriškai, yra vidutinės masės juodoji skylė, turinti 1,300 saulės masių.
Antrasis nepatvirtintų juodųjų skylių tipas būtų mikro juodosios skylės, kurios būtų sukurtos dalelių greitintuvuose arba Didžiojo sprogimo metu. Dar nė vienas jų nepastebėtas, nors kai kurie astrofizikai įtaria, kad jie egzistuoja, ir kuria teleskopus jų paieškai.