Цей термін має також інші значення див. Сингулярність.
Гравітаційна сингулярність (іноді сингулярність простору-часу) - точка (або підмножина) в просторі-часі. через яку неможливо гладко продовжити входить в неї геодезичну лінію. У таких областях стає непридатним базове наближення більшості фізичних теорій, в яких простір-час розглядається як гладке різноманіття без краю. Часто в гравітаційної сингулярності величини, що описують гравітаційне поле, стають нескінченними або невизначеними. До таких величинам відносяться, наприклад, скалярна кривизна або щільність енергії в супутньої системі відліку.
В рамках класичної загальної теорії відносності сингулярності обов'язково виникають при формуванні чорних дір під горизонтом подій. в такому випадку вони ненаблюдаеми ззовні. У деяких випадках сингулярності можуть бути видні зовнішньому спостерігачеві - так звані голі сингулярності. наприклад космологічна сингулярність в теорії Великого вибуху.
З математичної точки зору гравітаційна сингулярність є безліччю особливих точок рішення рівнянь Ейнштейна. Однак при цьому необхідно строго відрізняти так звану «координатну сингулярність» від істинної гравітаційної. Координатні сингулярності виникають тоді, коли прийняті для вирішення рівнянь Ейнштейна координатні умови виявляються невдалими, так що, наприклад, самі прийняті координати стають багатозначними (координатні лінії перетинаються) або навпаки, не покривають усього різноманіття (координатні лінії розходяться і між ними виявляються не покриваються ними « клини »). Такі сингулярності можуть бути усунені прийняттям інших координатних умов, тобто перетворенням координат. Прикладом координатної сингулярності служить сфера Шварцшильда r = 2 r s> в просторі-часі Шварцшильда в шварцшільдовскім координатах, де компоненти метричного тензора звертаються в нескінченність. Справжні гравітаційні сингулярності ніякими перетвореннями координат усунути не можна, і прикладом такої сингулярності служить різноманіття r = 0 в тому ж рішенні.
Сингулярності не спостерігається безпосередньо і є, при нинішньому рівні розвитку фізики, лише теоретичною побудовою. Вважається, що опис простору-часу поблизу сингулярності повинна давати квантова гравітація.