由於被明亮並且溫度極高的下落物質盤環繞，黑洞的質量很難確定。根據刊登在《自然》雜誌上的一篇研究論文，基於對繞黑洞運行物質旋轉速度的計算結果，37個已知星系中心黑洞的質量實際上低於此前的預計。
根據黑洞本身的物理特性質量，角動量，電荷劃分，可以將黑洞分爲四類：不旋轉不帶電荷的黑洞：它的時空結構於1916年由史瓦西求出，稱史瓦西黑洞。不旋轉帶電黑洞：稱R-N黑洞。時空結構於1916至1918年由賴斯納（Reissner）和納自敦（Nordstrom）求出。旋轉不帶電黑洞：稱克爾黑洞。時空結構由克爾於1963年求出。旋轉帶電黑洞：稱克爾-紐曼黑洞。時空結構於1965年由紐曼求出。
轉動且帶電荷的黑洞，叫做克爾--紐曼黑洞。這種結構的黑洞視界和無限紅移面會分開，而且視界會分爲兩個（外視界r+和內視界r-），無限紅移面也會分裂爲兩個（rs+和rs-）。外視界和無限紅移面之間的區域叫做能層，有能量儲存在那裡。越過外無限紅移面的物體仍有可能逃離黑洞，這是因爲能層還不是單向膜區。
單向膜區內，r爲時間，s是空間。穿過外視界進入單向膜區得物體，將只能向前，穿過內視界進入黑洞內部。內視界以裡的區域不是單向膜區，那裡有一個“奇環”，也就是時間終止的地方。物體可以在內視界內自由運動，由於奇環產生斥力，物體不會撞上奇環，不過，奇環附近有一個極爲有趣的時空區，在那裡存在“閉合類時線”，沿這種時空曲線運動的物體可以不斷地回到自己的過去。
宇宙中大部分星系，包括我們居住的銀河系的中心都隱藏着一個超大質量黑洞。這些黑洞質量大小不一，大約99萬～400億個太陽質量。天文學家們通過探測黑洞周圍吸積盤發出的強烈輻射和熱量【2】推斷這些黑洞的存在。物質在受到強烈黑洞引力下落時，會在其周圍形成吸積盤盤旋下降，在這一過程中勢能迅速釋放，將物質加熱到極高的溫度，從而發出強烈輻射。黑洞通過吸積方式吞噬周圍物質，這可能就是它的成長方式。
這項最新的研究採用了全世界最先進的地基觀測設施，包括位於美國夏威夷莫納克亞山頂，海拔4000多米處的北雙子座望遠鏡，位於智利帕拉那山的南雙子座望遠鏡，以及位於美國新墨西哥州聖阿古斯丁平原上的甚大陣射電望遠鏡。
觀測結果顯示，出現於宇宙年齡僅爲12億年時的活躍黑洞，其質量要比稍後出現的大部分大質量黑洞質量小9/10。但是它們的成長速度非常快，因而它們的質量要比後者大得多。通過對這種成長速度的測算，研究人員可以估算出這些黑洞天體之前和之後的發展路徑。
該研究小組發現，那些最古老的黑洞，即那些在宇宙年齡僅爲數億年時便開始進入全面成長期的黑洞，它們的質量僅爲太陽的99到2000倍。研究人員認爲這些黑洞的形成和演化可能和宇宙中最早的恆星有關。
天文學家們還注意到，在最初的12億年後，這些被觀測的黑洞天體的成長期僅僅持續了2億到4億年。
這項研究是一個已持續9年的研究計劃的成果。特拉維夫大學主持的這項研究旨在追蹤研究宇宙中最大質量黑洞的演化，並觀察它們對宿主星系產生的影響。
2015年3月1日，北京大學吳學兵教授等人在一個發光類星體裡發現了一片質量爲太陽120億倍的黑洞，並且該星體早在宇宙形成的早期就已經存在。科學家稱，如此巨大的黑洞的形成無法用現有黑洞理論解釋。
該發現對2014年之前的宇宙形成理論帶出了挑戰。至2015年的宇宙理論認爲，黑洞及其宿主星系的發展形態基本上是亙古不變的。
德國麥克斯普蘭喀天文機構的研究員布拉姆·維尼曼斯（BramVenemans）說道，最新發現的黑洞體量相當於太陽的400億倍，科學家編號爲S5 0014+81，比先前發現的同時期黑洞的總和還大出一倍。而在銀河系的中央潛伏的黑洞比太陽大20倍-500萬倍。
2019年11月28日凌晨，國際科學期刊《自然》發佈了中國科學院國家天文臺劉繼峰、張昊彤研究團隊的一項重大發現。依託我國自主研製的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡（LAMOST），研究團隊發現了一顆迄今爲止質量最大的恆星級黑洞，並提供了一種利用LAMOST巡天優勢尋找黑洞的新方法。這顆70倍太陽質量的黑洞遠超理論預言的質量上限
1970年，美國的“自由”號人造衛星發現了與其他射線源不同的天鵝座X-1，位於天鵝座X-1上的是一個比太陽重30多倍的巨大藍色星球，該星球被一個重約10個太陽的看不見的物體牽引着。天文學家一致認爲這個物體就是黑洞，它就是人類發現的第一個黑洞。
1928年，薩拉瑪尼安·錢德拉塞卡（天體物理學家）到英國劍橋跟英國天文學家阿瑟·愛丁頓爵士（一位宣講相對論的物理家）學習。錢德拉塞卡意識到，泡利不相容原理所能提供的排斥力有一個極限。恆星中的粒子的最大速度差被相對論限制爲光速。這意味着，恆星變得足夠緊緻之時，由不相容原理引起的排斥力就會比引力的作用小。錢德拉塞卡計算出；一個大約爲太陽質量一倍半的冷的恆星不能支持自身以抵抗自己的引力。（這質量稱爲錢德拉塞卡極限）前蘇聯科學家列夫·達維多維奇·蘭道幾乎在同時也發現了類似的結論。
如果一顆恆星的質量比錢德拉塞卡極限小，它最後會停止收縮並終於變成一顆半徑爲幾千英里和密度爲每立方英寸幾百噸的“白矮星”。白矮星是它物質中電子之間的不相容原理排斥力所支持的。第一顆被觀察到的是繞着夜空中最亮的恆星——天狼星轉動的那一顆。