理论上，只要经过一定程度的压缩，任何物体都可以变成黑洞。黑洞最初是广义相对论的预言，但通过经典物理学，可以推导出物体被压缩到何种程度时就能变成黑洞。
黑洞之所以不发光，是因为黑洞的强大引力会把光束缚住（或者说光在黑洞的极端弯曲空间中无法逃脱出来），使得这种特殊天体的表面逃逸速度刚好就是光速。
假设一个天体的质量为M，半径为r，离天体无穷远之处的引力势能为0，那么，一个质量为m的物体在天体表面的引力势能为-GMm/r。当物体的速度达到逃逸速度v时，物体可以在无动力的情况下摆脱天体的引力束缚逃脱到无穷远的地方，物体的动能全部用于克服重力做功，由此可得下式：
如果把天体换成黑洞，表面逃逸速度换成光速c，这样就能得到黑洞的半径公式：
由于万有引力常数G和光速c都是恒定的常数，所以黑洞的半径只与质量有关，两者成正比关系。
早在爱因斯坦提出广义相对论一百多年前，英国自然哲学家米歇尔就已经提出“暗星”的概念，认为一种特天体的引力可以束缚住光。他通过计算发现，一个质量相当于太阳的暗星，它的半径只有2.95公里。
后来，德国天体物理学家史瓦西在限定条件下解出了爱因斯坦的引力场方程，从而对黑洞有了正确的描述。根据史瓦西度规推导出的黑洞半径公式与牛顿力学的结果相同。
基于黑洞的半径公式，可以很容易计算出任何物体演变成黑洞的条件。地球的质量约为6亿亿亿千克，当它被压缩到半径不到9毫米时才会演变成黑洞。而对于刚被直接发现的M87*超大质量黑洞，它的质量约为太阳的65亿倍，对应的半径可达190亿公里，即126天文单位，超过海王星轨道半径40倍。
