黑洞吞食包括光线在内的所有物质，所以人们无法直接看到黑洞。对黑洞的探测都是通过它的引力作用进行的。如被黑洞吸引的物质在黑洞上方形成一个吸积盘，产生几万亿度的高温并大量辐射X射线等。
　　20世纪八九十年代，有人声称观测到黑洞吞食物质，如1997年1月14日，美国哈佛－史密森天体物理研究中心的拉·纳拉扬宣称，他领导的研究小组发现温度超过1万亿华氏度的气体落入黑洞，即在黑洞的边缘（事件视界）消失。他称这是首次发现黑洞存在的直接证据。
　　2002年10月出版的一期《自然》杂志报道说，欧洲天文学家花了10年时间筛选一颗围绕银河系中心巨型黑洞（在人马座A*置）运行的恒星要S2作为研究对象，他们用世界上最大的光学望远镜的成像系统，绘制了这颗恒星的2/3运行轨道。发现其轨道扁长，运行速度极快，周期只有15.2年，而太阳绕银河系中心一周需要2.3亿年。还发现距银心最近时，银河系中心巨型黑洞的强大引力，迫使S2以每秒5000千米的极高速度逃离黑洞，才免被吞食，继续在椭圆轨道上运行。由赖纳·舍德尔领导的欧洲天文学家认为，这是黑洞的第一个可见证据。