Antes de mediados de los años 1970, los científicos siempre habían creído que los agujeros negros sólo absorbían materia y estaban rodeados de "oscuridad". A medida que se atrae más materia, la masa del agujero negro también aumenta. Otra de las ideas originales de Hawking fue señalar que los agujeros negros no son realmente negros, sino que tienen temperatura. Los materiales con temperatura emiten radiación de forma natural. Debido a que la radiación es un tipo de energía, los agujeros negros eventualmente desaparecerán debido al agotamiento de la energía. Esta es la llamada "teoría de la evaporación de los agujeros negros".
El descubrimiento de Hawking esta vez fue gracias a la mecánica cuántica. En el pasado, los científicos creían que el "estado de vacío" en un agujero negro significaba que no había materia en su interior, pero Hawking señaló que si la mecánica cuántica es correcta, cuando la gente mira el "vacío" del universo desde una perspectiva extremadamente microscópica En perspectiva, encontrarán que se producen constantemente pares de fotones, pero la energía en el vacío no se puede mantener en un valor fijo, por lo que estos pares de fotones continúan temblando y eventualmente desaparecen. Él cree que cuanto menor sea la masa del agujero negro, más rápida será la liberación de fotones, lo que acelerará la desaparición del agujero negro.
Este tipo de energía liberada por los agujeros negros se llama radiación de Hawking, pero debido a que esta radiación es extremadamente débil, aunque la comunidad científica se ha dado cuenta de que es teóricamente posible, no ha sido detectada a partir de observaciones. Esto también muestra que incluso si la radiación de Hawking es real, su energía es demasiado débil, lo que significa que el agujero negro tarda mucho tiempo en agotar su energía y provocar la evaporación.