Per ogni corpo materiale dotato di simmetria sferica, è possibile definire un raggio caratteristico R, detto raggio di Schwarzschild, che è esprimibile in termini della massa M del corpo, nella forma

R=2 GM/c²

dove G è la costante di gravitazione universale e c è la velocità della luce.

Il raggio di Schwarzschild rappresenta, come si suol dire, un orizzonte degli eventi. Questo significa che un corpo materiale A, la cui traiettoria attraversi, provenendo dall'esterno, il raggio di Schwarzschild di un altro corpo B, non ha alcuna possibilità di sfuggire alla sua attrazione gravitazionale. In altri termini se il corpo A si avvicina al corpo B al punto da attraversare il suo orizzonte degli eventi, la sua traiettoria non potrà più attraversare questo confine in allontanamento dal corpo B. Il raggio di Schwarzschild rappresenta naturalmente un orizzonte degli eventi anche dall'interno, nel senso che, immaginando che il corpo A si separi dal corpo B a una distanza dal suo centro minore di R, la sua traiettoria rimarrà confinata per sempre all'interno di R.

In relatività generale queste proprietà si estendono anche ai raggi di luce (o, per meglio dire, a qualsiasi forma di radiazione elettromagnetica) incidenti su un corpo materiale o emessi da esso.

Per tutti gli oggetti astrofisici ordinari (pianeti, stelle) il raggio di Schwarzschild cade ben all'interno del loro raggio effettivo. Ad esempio il Sole ha un raggio di Schwarzschild di circa 3 Km, a fronte di un raggio effettivo di circa 700 000 Km. È chiaro allora che per gli oggetti ordinari, la presenza di un orizzonte degli eventi non ha alcun effetto pratico.

Un buco nero è, invece, un corpo materiale sferico di massa M, il cui raggio effettivo risulta minore del suo raggio di Schwarzschild. Il raggio di un buco nero è quindi in relazione con la sua massa, nel senso che la massa stabilisce un limite superiore per esso.

Da quanto detto fin qui, si capisce che un buco nero cattura gravitazionalmente tutti i corpi materiali (o la radiazione) che attraversino il suo raggio di Schwarzschild e, allo stesso tempo, non può emettere alcuna radiazione elettromagnetica. Questo a patto di non considerare le proprietà quantistiche di questo tipo di oggetti, che sono ancora oggetto di un acceso dibattito all'interno della comunità scientifica internazionale.

Il nome buco nero deriva dalle proprietà gravitazionali di questi oggetti:

-buco: perché ingloba qualunque oggetto si trovi a passargli abbastanza vicino
-nero: perché non potendo emettere radiazione elettromagnetica, appare nero all'osservazione.

È interessante sottolineare che, già alla fine del diciottesimo secolo, Laplace ipotizzò, basandosi sull'interpretazione corpuscolare della luce formulata da Newton e supponendo che i corpuscoli di luce si muovessero a velocità v, che un corpo celeste di massa M e raggio minore di R=2 GM/c² avesse una velocità di fuga (ossia la velocità necessaria a vincere l'attrazione gravitazionale del corpo celeste) maggiore della velocità dei corpuscoli di luce e che perciò un tale corpo dovesse risultare oscuro. Pur basandosi sul presupposto errato che i raggi di luce fossero fasci di corpuscoli dotati di massa, questa ipotesi anticipa di più di un secolo la soluzione del problema ottenuta in relatività generale.