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En relativité générale, une singularité gravitationnelle est une région de l'espace-temps au voisinage de laquelle certaines quantités décrivant le champ gravitationnel deviennent infinies. La description de telles régions n'est pas possible dans le cadre de la relativité générale, ce qui n'empêche pas cette dernière d'être en mesure de prédire que de telles configurations peuvent se former dans l'Univers. Par exemple, la formation d'un trou noir va de paire avec l'apparition d'une singularité gravitationnelle en son sein. L'Univers observable est issu d'une phase dense et chaude, le Big Bang, qui pourrait elle aussi être issue d'une singularité gravitationnelle. À. Einstein et Rosen découvraient en 1935 à partir des équations de la relativité générale, que les singularités de l'espace-temps formaient en réalité des puits gravitationnels de densité et de courbure d'espace-temps infinis. Cette image fut reprise plus tard pour illustrer la géométrie des trous noirs. Les trous de ver et blancs font parties de cette famille.