Un trou noir est comme une boule sombre dans l'espace, sur laquelle tombe de la matière lumineuse. Le trou noir a une ombre, une région d'où les rayons ne s'échappent pas. Mais à cause de la courbure de la lumière, l'ombre est plus grande que le trou lui-même : comme l'ombre d'un ballon sur un mur s'agrandit si la lampe est loin.
Il a été démontré que pour un trou noir symétrique avec « cheveux », le rayon de l'ombre est toujours au moins 2,6 fois plus grand que le rayon du point de non-retour ($r_{\text{sh}}/r_{\text{H}} \ge 3\sqrt{3}/2$). Le modèle « chauve » le plus simple de Karl Schwarzschild donne cette limite ; tout « cheveu » augmente l'ombre. Étonnamment, l'ombre n'est pas le trou lui-même, mais une illusion due à la lumière courbée de la matière environnante. Les observations de photométrie par des télescopes comme Event Horizon transforment les ombres en test d'exotisme. L'ombre de M87 correspond à un trou « chauve », soutenant la théorie d'Einstein.
L'ombre du trou noir M87, photographiée en 2019, s'est révélée conforme à la relativité générale : ronde et avec un rayon 2,6 fois plus grand que le point de non-retour.
Le film « Interstellar » a utilisé de vrais calculs de courbure de la lumière pour créer l'ombre du trou noir Gargantua.