霍金黑洞蒸發現象是基於“霍金輻射”理論而產生的。在解釋他的這一理論之前，我們需要先了解和明確一個與之密切相關的理論——愛因斯坦的廣義相對論。
廣義相對論的理論在於描述物質之間引力的相互作用，它包含兩個基本原理：等效原理（慣性力場和引力場的動力學效應是局部不可分辨的，即可以假設引力和慣性力是等效的）和廣義相對性原理（所有的物理定律在任何參考係當中都取相同的形式）。根據廣義相對論的預言和理論，愛因斯坦提出，由一維時間和三維空間所組成的四維當中，在這局部的慣性係之內不存在引力，而在任意的參考係內則存在引力。引力引起時空的彎曲，時空的彎曲結構和強度則取決於物質能量和動量的密度在時間和空間中的分布，反過來，時空的彎曲結構決定了物體的運動軌道。基於廣義相對論，引力是時空彎曲的一種結果和效應，而決定曲率的則是物質的質量。也就是說，相同體積的物質，質量越大，那麽這一物質邊界所導致的時空曲率就越大。一個有質量的物質在時空當中運動，在特定環境之下，這一物質加速運動能夠使曲率產生變化，並且以波的形式從輻射源向外以光的速度傳播能量，這種傳播現象就被稱為“引力波”。
在廣義相對論中，時空的曲率無線大。基於廣義相對論，人們通過計算機模擬一顆恒星坍塌，結果這一恒星濃縮為黑洞並釋放出引力波。這一過程預言了黑洞的存在。
黑洞，是指一顆星體體積足夠小、質量足夠大時，它的引力使得時空中的一塊區域出現極端扭曲，產生強大的引力，以至於光都無法逃脫和穿越。現代廣義相對論中，黑洞是宇宙空間內存在的一種密度無限大、體積無限小的天體。
具體而言，黑洞就是一個中心密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小的奇點，它的周圍是一部分處於真空狀態的天區。在這個區域之內，一切的範圍湊不可見。根據廣義相對論，黑洞產生的具體過程是這樣的：一顆恒星有自己的生命周期，當它的能量漸漸消失，即將壽終正寢時，它會在自身重力的作用下不斷壓縮、坍塌、最終爆炸。它不斷壓縮——包括時間和空間——成為一個體積無限小的奇點，而質量不會改變，最終成為黑洞。由於高質量所產生的引力，它會吞噬掉周圍所有的光線和任何物質，黑洞是由質量高於太陽幾十甚至幾百倍的恒星演化而來的。