Los agujeros negros no son objetos sólidos en el sentido tradicional. Son regiones del espacio-tiempo donde la gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. El límite de esta región se llama horizonte de sucesos. Dentro del horizonte de sucesos, el espacio-tiempo está tan distorsionado que las leyes de la física, tal como las entendemos, se rompen.

Los agujeros negros se forman cuando una estrella colapsa por su propia gravedad. Cuando el núcleo de la estrella se vuelve lo suficientemente denso, crea una singularidad, que es un punto de densidad infinita y volumen cero. La singularidad está rodeada por el horizonte de sucesos.

La composición física de un agujero negro no se comprende bien. Algunos físicos creen que los agujeros negros están formados por un tipo de materia llamada "plasma de quarks-gluones". El plasma de quarks-gluones es un estado de la materia que existe a temperaturas y densidades extremadamente altas. Se cree que existió en el universo primitivo, justo después del Big Bang.

Otros físicos creen que los agujeros negros están formados por un tipo de materia llamada "materia extraña". La materia extraña es un tipo de materia que contiene quarks extraños, que son uno de los seis tipos de quarks que forman los protones y los neutrones. Se cree que la materia extraña es muy densa y estable, y es posible que exista en el centro de los agujeros negros.

La verdadera naturaleza de los agujeros negros sigue siendo un misterio y es una de las áreas de investigación más activas en física.