Un agujero negro es un punto que contiene una gran cantidad de materia y está rodeado por una región de la cual "nada" puede escapar. El borde de esta región es lo que se denomina el "horizonte" del agujero negro.

Por efectos relacionados con mecánica cuántica, en este horizonte pueden formarse pares partícula-antipartícula (por ejemplo, un electrón y un antielectrón) de los cuales una partícula cae dentro del agujero negro, y la otra podría eventualmente escapar. Las partículas que escapan se denominan "radiación de Hawking". Debido a que se llevan energía del agujero negro, éste paulatinamente se hace más chico, en este sentido se va "evaporando". Esta evaporación es más fuerte mientras más chico sea el agujero negro.

Por ahora, las observaciones astronómicas sólo han dado evidencia para la existencia de agujeros negros relativamente grandes (con masas varias veces más grandes que la del Sol), y para éstos esta radiación de Hawking es tan débil que no hay esperanza de observarla. Sin embargo, su estudio teórico ha dado posibles pistas acerca de como podría construirse una teoría cuántica de la gravitación, que podría ser la teoría física más fundamental y que muchos físicos buscan actualmente.