霍金所预言的黑洞的辐射，现在被称为“霍金辐射。然而，对于任何在正常的天体物理过程中出现的黑洞来说，霍金辐射都是极小的，而且任何已知的技术都无法直接观测到。但霍金认为大爆炸可能会产生非常小的黑洞，而从这些黑洞中发出的霍金辐射将形成最终的爆炸，并可能被观测到。然而目前为止似乎没有证据表明此类爆炸的发生，这让他非常失望。

　　这些成就有很重大的理论意义。他们建立了黑洞热力学理论：通过将量子(场)理论和广义相对论的过程相结合，霍金认为很有必要引入第三个学科——热力学。这些被认为是霍金最伟大的贡献。他们对未来的基础物理学理论有着深远的影响，这是不可否认的，但是关于这些影响的细节仍然存在非常激烈的争论。

　　霍金能够从这一切中得出结论，尽管没有被粒子物理学家普遍接受：普通物质的基本成分——质子——最终必须瓦解，尽管其衰变速率超出了目前的观测技术。他还怀疑量子力学的规则可能需要修改，并提供了一些理由，而这正是他最初所支持的观点。但后来，在我看来很不幸，他的观点变了，2004年7月的都柏林国际会议上，他公开否定了最初预测的黑洞内的“信息丢失”的观点(因此开始了他与加州理工学院的物理学家John Preskill的打赌)

　　在研究完黑洞之后，霍金将注意力转向了量子引力，为解决一些基本问题提出了独创性的想法。量子引力，将粒子物理学的量子过程正确地施加到时空的结构上，被认为是物理学中未解决的基础性问题。它的目标之一是找到一个足够强大的物理理论来解释经典广义相对论在黑洞和大爆炸中的时空奇异性。

　　到目前为止，霍金的工作虽然涉及到爱因斯坦广义相对论中弯曲时空的量子力学过程，但并没有提供量子引力理论。这就要求“量子化”过程被应用于爱因斯坦的弯曲时空本身，而不仅仅是弯曲时空中的物理场。