在廣義相對論中，擁有質量的東西會產生扭曲的時空，而這個扭曲的時空就是重力。質量越重，時空扭曲就越厲害，所以黑洞周圍的時空扭曲會非常嚴重。
光線在空間中是走直線的。當光經過扭曲的時空時，光線會沿著扭曲的路徑行走。簡單比喻，就像一個只會走直線的人，如果你給他一張彎曲的地圖，他會遵循地圖前進並認為自己在走直線。這種光線轉彎的現象，非常像凸透鏡，所以這個現象就被稱為「重力透鏡」。
重力透鏡的主要功用有兩個：
1. 觀測隱藏天體：可以看到被擋在後方的星星。
2. 偵測暗物質：當出現「弱重力透鏡」現象時，你會發現某些星星在影像中好像被往某個方向拉伸了。這通常代表那邊存在暗物質。暗物質的定義是無法透過電磁波或光線直接偵測到的物質，所以重力變成了去探索暗物質的一個好方法。
在某些角度下重力透鏡會出現非常特殊的現象：
1. 愛因斯坦環（Einstein Ring）：
後方星星的光線被中間的黑洞扭曲成一個環狀的樣子。
2. 愛因斯坦十字架（Einstein Cross）：
當光源剛好在黑洞正後方時，光線打出來會導致有兩條是真實的光，另外兩條是扭曲產生的光，造成視覺上出現像十字架一樣的四個點。
