黑洞的引力如此強大，一旦進入黑洞的東西，就再也無法逃脫，但真的如此嗎？還真不一定。根據霍金的理論，黑洞並非完全“一毛不拔”，而是存在“霍金輻射”。但霍金輻射理論目前還停留在猜想階段。如果霍金理論被證明是正確的話，那黑洞其實是一個“灰洞”。
我們之前討論的黑洞，隻考慮了它廣義相對論的性質，沒有考慮它的量子力學性質。英國物理學家狄拉克的理論告訴我們，真空並非徹底空無一物，而是存在“量子漲落”。真空其實不那麽平靜，它一直在發生正反粒子對的生成以及湮滅。就好像海平麵，你在高空看它的時候，它是非常平靜的，但如果靠近了看，海平麵上其實有不少小水滴在上上下下、起起伏伏地運動著。再想象一個裝滿水的瓶子，你從裏麵吸走一滴水，水瓶裏就會多出一個氣泡，這個氣泡也會動來動去，它的行為就好像一個粒子。量子漲落說的就是，真空非空，它隨機產生正反粒子對，正粒子就好像海麵上的小水滴，反粒子就好像被吸走的小水滴留下來的氣泡。
霍金輻射理論說的是，在黑洞的邊緣，也有這樣的正反粒子對在不斷地產生，由於反粒子在黑洞外的正常時空不能大量存在，就好比油在水裏一定不能相融一樣，它必然要運動到水的表麵。類似的，黑洞邊緣周圍產生的正反粒子對，大部分反粒子被吸收到黑洞裏去了。正粒子在黑洞視界線以外，就有機會可以逃出去。這種正粒子逃出去的集體行為，從統計規律上來看，就好像黑洞在輻射一些粒子出來，這就是霍金輻射，是純粹的量子力學效果。同時反粒子被吸收進黑洞之後，會與黑洞裏的正粒子相互抵消，從而減小黑洞的質量。因此，霍金輻射的效果是，黑洞也會輻射出一些粒子並不斷減小自身質量，這個行為叫作黑洞的“蒸發”。