Kara delik, genel görelilik teorisine göre hiçbir şeyin kaçamadığı bir uzay bölgesidir ve büyük bir kütlenin neden olduğu uzay-zaman eğriliğinin sonucudur. Bir kara deliğin etrafında olay ufku adı verilen, geri dönüşü olmayan bir konum vardır. "Siyah" olarak adlandırılır çünkü termodinamikteki mükemmel bir siyah cisim gibi, kendisine çarpan tüm ışığı emer ve hiçbir şey yansıtmaz.
Kuantum mekaniği teorisine göre kara deliklerin bir sıcaklığı vardır ve Hawking radyasyonu yayarlar, bu da onları yavaşça küçültür.
Bir kara delik, madde ile etkileşimi sayesinde bulunur. Bir kara deliğin varlığı, uzayda bir bölgenin etrafında dönen bir grup yıldızın hareketi izlenerek çıkarılabilir. Alternatif olarak, eşlik eden bir yıldız veya nebulanın neden olduğu bir kara deliğe gaz düştüğünde, gaz içe doğru spiral çizerek çok yüksek sıcaklıklara kadar ısınır ve büyük miktarlarda radyasyon yayar. Bu radyasyon yeryüzünden ve Dünya yörüngesindeki teleskoplardan tespit edilebilir.
Gökbilimciler ayrıca neredeyse tüm galaksilerin merkezinde süper kütleli kara deliklere dair kanıtlar bulmuşlardır. Gökbilimciler 16 yıl boyunca yakındaki yıldızların hareketlerini gözlemledikten sonra 2008 yılında Samanyolu galaksisinin merkezindeki Sagittarius A* bölgesinin yakınında 4 milyon güneş kütlesinden daha büyük bir süper kütleli kara delik olduğuna dair ikna edici kanıtlar buldular. Bir kara deliğin içinde fizik kuralları çok farklıdır.
