霍金在理論物理學領域做出了重要貢獻，他的主要研究領域是宇宙論和黑洞。他的成就包括：
廣義相對論的奇性定理：霍金與數學家彭羅斯共同證明了這一定理，該定理指出在物質坍縮形成黑洞的過程中，時空中會出現奇點，這些奇點要麼是時間的起點，要麼是時間的終點。
黑洞面積定理：霍金證明了黑洞的表面積在物理過程中不會減小，這是黑洞熱力學的一箇重要性質。
黑洞蒸發理論：霍金提出了黑洞可以發射粒子（即輻射）的理論，這被稱爲黑洞蒸發。這一理論指出黑洞不是完全黑的，它們可以發射包括可見光在內的各種波長的輻射。
無邊界的霍金宇宙模型：霍金提出了一箇宇宙模型，該模型認爲宇宙沒有邊界，這是對宇宙起源和結構的一種解釋。
黑洞無毛定理：霍金與他人合作提出了黑洞無毛定理，該定理指出黑洞的形成與坍縮前的物質無關，只與質量、電荷和角動量有關。
這些成就對於現代宇宙學和理論物理學的發展具有重要意義，尤其是在理解黑洞和宇宙起源方面。