Parlare di dimensioni di un buco nero non è esatto: in effetti, dal momento che nessun segnale può allontanarvisi, non c'è modo di sapere cosa ci sia esattamente dentro un buco nero, ne' tanto meno quali siano le dimensioni dell'oggetto ivi contenuto. Ad essere sinceri, non si è neppure certi che le leggi della fisica note siano applicabili nei buchi neri, per cui qualsiasi affermazione è puramente speculativa.
Quello che si può affermare con certezza è la dimensione del cosiddetto "raggio di Schwarzschild", o "orizzonte degli eventi": si tratta in pratica del confine oltrepassato il quale nessun oggetto fisico può pi allontanarsi dal buco nero. Nota bene che non si tratta della "superficie" del buco nero: un osservatore in caduta verso la singolarità non si accorgerebbe neppure di averlo oltrepassato, ma per gli osservatori esterni è importante in quanto qualunque cosa oltrepassi quel limite non può pi tornare indietro.
Ebbene, il raggio di Schwarzschild (R) ha dimensione:
R = G M / c²
dove M è la massa dell'oggetto collassato, G la costante di gravitazione universale e c la velocità della luce.
Se ne deduce che, se assumiamo come dimensione del buco nero quella del suo orizzonte degli eventi, essa è direttamente proporzionale alla sua massa. Una stella della massa del Sole (circa 2x10³⁰ Kg) ridotta a un buco nero avrebbe un raggio di circa 1,5 Km, ma nulla vieta di immaginare buchi neri di poche tonnellate o di migliaia di masse solari, che risulterebbero rispettivamente grandi meno di un nucleo atomico e migliaia di Km.
Quello che è certo, è che esiste un meccanismo (il collasso gravitazionale nelle esplosioni di supernova) che consente a stelle di qualche massa solare di formare un buco nero con una massa paragonabile a quella del Sole.
Alcune osservazioni suggeriscono che al centro di molte galassie ci siano buchi neri super massicci, mentre nessun mini buco nero è mai stato osservato, sebbene alcune teorie prevedano che nei primi istanti dell'universo effettivamente qualcuno potrebbe essersi formato.

Va da sé che non esiste una minima distanza tra una stella e un buco nero: semplicemente una stella che si trovi in prossimità di uno di essi vedrebbe i suoi strati esterni progressivamente smembrati ed assorbiti dalla gravità di quest'ultimo: una volta superato l'orizzonte degli eventi la massa della stella sparisce completamente alla nostra osservazione e il suo unico effetto è quello di accrescere la massa (e di conseguenza il raggio di Schwarzschild), del buco nero stesso.