Lỗ đen siêu nhỏ, hay còn gọi là lỗ đen vi mô, là những hố đen được nói đến trong thuyết vũ trụ màng do hai nhà khoa học Charles R. Keeton của Đại học Rutgers và Arlie O. Petters của Đại học Duke tiên đoán. Theo hai nhà khoa học này thì vũ trụ màng gồm có 5 chiều – 4 chiều không gian và một chiều thời gian – so với vũ trụ 4 chiều – 3 chiều không gian và một chiều thời gian – theo thuyết tương đối rộng. Không giống như lỗ đen siêu khối lượng mà người ta thường nói đến, lỗ đen siêu nhỏ có khả năng là tàn dư của vụ nổ lớn (Big Bang) - sự kiện được cho là khai sinh ra vũ trụ. Chúng tác động tới không-thời gian theo một cách thức hoàn toàn khác với lỗ đen khổng lồ do có mối liên hệ với chiều thứ năm trong không gian, và nếu như vậy thì nằm rải rác trong Hệ Mặt Trời của chúng ta là hàng chục nghìn lỗ đen siêu nhỏ, mỗi cái có kích thước chỉ bằng hạt nhân nguyên tử.