引力波是爱因斯坦在1916年基于广义相对论提出的预言，在爱因斯坦的广义相对论中，引力被认为是时空弯曲的一种效应，这种弯曲是因为质量的存在而导致。通常而言，在一个给定的体积内包含的质量越大，那么在这个体积边界处所导致的时空曲率越大。当一个有质量的物体在时空当中运动的时候，曲率变化反应了这些物体的位置变化。在某些特定环境之下加速物体能够对这个曲率产生变化，并且能够以超过光速的形式向外传播，这种传播现象被称之为引力波。
而在牛顿的引力理论中，引力波是并不存在的，因为其观点认为物质的相互作用传播是速度无限的。但是随着近年来科学界通过仪器接收到了来自宇宙中的引力涟漪信号，证实了爱因斯坦的假设。
那么引力波为何传播的速度回超过光速呢？我们可以假设整个宇宙如同一个封闭的盒子，任何在盒子中运行的物质都会有一个相对速度，但是引力波则不同，它与盒子属于一个共同体，也就是说在盒子中的任何一点发生震动，所有其他空间都会感受到，而引力波的强弱则取决于我们身处的地点与发生引力涟漪区域的距离有多远。
那么在我们的宇宙当中，什么样的天体才能够撼动产生可以探测到的引力波呢？对于地面上的探测器，通过认为下面的四种可以产生：
（1）旋进(In-spiral)或者合并的致密星双星系统。比如中子星或者黑洞的双星系统。非常类似于发布会当中的系统。
（2）快速旋转的致密天体。这类天体会通过周期性的引力波辐射损失掉角动量，它的信号的强度会随着非对称的程度增加而增加。可能的候选体包括非对称的中子星之类的。
（3）随机的引力波背景。非常类似于我们通常熟知的宇宙背景辐射，这一类背景引力波，也通常叫做原初引力波，它是早期宇宙暴涨时的遗迹。2014年由加州理工、哈佛大学等几个大学的研究人员所组成的BICEP2团队曾宣称利用南极望远镜找到了原初引力波，但是后来证实为银河系尘埃影响的结果。原初引力波的探测将是对暴胀宇宙模型的直接验证，对于它的探测依旧在努力寻找之中。
（4）超新星或者伽马射线暴爆发。恒星爆发时非对称性动力学性质也会产生引力波。而直接探测到来自于这些天体的引力波，将是提供对这些天体最直接而且最内部的信息。
以上的天体都能够产生地面探测器所探测到的引力波信号（频率大约几到几百赫兹）。还有一类天体，也能够产生比较较强的引力波，只是产生的频率比较低而已（频率在0.01赫兹以下）。
（5）超大质量黑洞。在星系的中心，我们知道会有一个超大质量黑洞的存在。星系在演化的过程当中，会彼此合并，所以在某些星系中间，会有两个黑洞。非常类似于LIGO所探测到的双恒星级黑洞，这两个双黑洞在绕转和最终的合并的之时，也会产生很强的引力波。这种引力波可以利用空间探测器来探测。
引力波有两个非常重要而且比较独特的性质。第一：不需要任何的物质存在于引力波源周围。这时就不会有电磁辐射产生。第二：引力波能够几乎不受阻挡的穿过行进途中的天体。比如来自于遥远恒星的光会被星际介质所遮挡，引力波能够不受阻碍的穿过。这两个特征允许引力波携带有更多的之前从未被观测过的天文现象信息。
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