Stephen Hawking no creó inventos físicos, pero presentó varias teorías interesantes en cosmología. Desarrolló teorías sobre los agujeros negros, incluida la segunda ley, que establece que un agujero negro nunca Reduce el área de la superficie en lo que se refiere a la física clásica. Esta ley sugiere que los agujeros negros están calientes.
Hawking también teorizó sobre el concepto "sin pelo" de los agujeros negros, que caracteriza a los agujeros negros por su masa, momento angular y carga. Utilizó la teoría cuántica para mostrar que un agujero negro podría desaparecer y que emite calor, contrariamente a la creencia anterior de que nada podría escapar a un agujero negro. Sugirió que tomaría más tiempo que la edad del universo para que un agujero negro de la misma masa que el sol desapareciera. Su teoría sostiene que una vez que se desarrolla un agujero negro, irradia energía y comienza a perder masa. La radiación no ofrece información sobre el contenido de un agujero negro, y una vez que el agujero negro se desvanece, toda la información se pierde. Hawking fue el primero en mostrar cómo las galaxias podrían surgir de las fluctuaciones cuánticas. También intentó desarrollar una teoría cuántica de la gravedad que se aplica a los agujeros negros. Las publicaciones de Hawking incluyen "Una breve historia del tiempo: desde el Big Bang hasta los agujeros negros" y "El universo de Stephen Hawking: El cosmos explicado".