Stephen Hawking herhangi bir fiziksel icat yaratmadı, ancak kozmolojide birçok anlayışlı teori ortaya koydu. İkinci yasa dahil, kara delikler hakkında hiçbir zaman kara delik bulunmayan teoriler geliştirdi Klasik fizik söz konusu olduğunda yüzey alanında azalır. Bu yasa kara deliklerin sıcak olduğunu gösteriyor.
Hawking ayrıca kara delikleri kütlelerine, açısal momentumlarına ve yüklerine göre karakterize eden "saçsız" kara delikler kavramı üzerine teori yaptı. Bir karadeliğin yok olabileceğini ve hiçbir şeyin bir karadelikten kaçamayacağına dair inancının aksine, ısı yaydığını göstermek için kuantum teorisini kullandı. Kaybolan güneşle aynı kütlenin bir kara deliğinin evrenin yaşından daha uzun süreceğini önerdi. Teorisi, bir karadelik geliştiğinde, enerjiyi yayar ve kütle kaybetmeye başladığını varsayar. Radyasyon, bir kara deliğin içeriği hakkında hiçbir bilgi sunmaz ve kara delik ortadan kalktığında tüm bilgiler kaybolur. Hawking, galaksilerin kuantum dalgalanmalarından nasıl kaynaklanabileceğini gösteren ilk kişiydi. Ayrıca kara delikler için geçerli olan kuantum bir yerçekimi teorisi geliştirmeye çalıştı. Hawking’in yayınları arasında “Kısa Patlamadan Büyük Patlamadan Kara Deliklere Kısa Bir Tarih” ve “Stephen Hawking'in Evreni: Cosmos'un Açıklaması” bulunmaktadır.