在中學(xué)時代的后兩年，班上來了一位數(shù)學(xué)教師。他的教學(xué)富于啟發(fā)，這激發(fā)了霍金對數(shù)學(xué)和物理學(xué)的興趣。盡管父親也鼓勵他學(xué)習(xí)科學(xué)，但希望他攻讀與父親的專業(yè)相近的生物學(xué)。回憶起中學(xué)的學(xué)習(xí)，霍金談道："在我幼年時，我對所有科學(xué)都一視同仁。十三、四歲后我知道自己要在物理學(xué)方面做研究，因為這是最基礎(chǔ)的科學(xué)，盡管我知道中學(xué)物理學(xué)太容易太淺顯，所以太枯燥。化學(xué)就好玩得多了，不斷發(fā)生許多意料之外的事，如爆炸等等。但是物理學(xué)和天文學(xué)有望解決我們從何處來和為何在這里的問題。我想探索宇宙的底蘊。"由此可見，少年的霍金的志向雖算不上遠大，"想探索宇宙的底蘊"對他后來的研究肯定是有影響的。

中學(xué)畢業(yè)，霍金考入牛津大學(xué)，并如父親的希望，取得了獎學(xué)金。學(xué)習(xí)物理學(xué)對霍金并不費力，后來他又考上劍橋大學(xué)理論物理專業(yè)的博士研究生。為什么要選取理論物理專業(yè)呢?霍金后來說："理論物理中有兩個領(lǐng)域是基本的，……一個是研究非常大尺度的，即宇宙學(xué);另一個是研究非常小尺度的，既基本粒子。"這就是說，理論物理聯(lián)系著"至大"的宇宙和"至小"的基本粒子。最后，他確定要研究宇宙學(xué)，這是因為"在宇宙學(xué)方面已有一個定義完好的理論，即愛因斯坦的廣義相對論"。廣義相對論是研究宇宙學(xué)的理論基礎(chǔ)。