Professore di Fisica teorica al California Institute of Technology, è uno dei maggiori esperti di relatività generale e ha compiuto studi sui buchi neri, le stelle di neutroni, le onde gravitazionali e i gravitoni. È conosciuto soprattutto per le teorie riguardanti la possibilità di viaggiare nel tempo grazie a cunicoli temporali e macchine del tempo, per la «congettura del cerchio» sulla singolarità dei buchi neri e per gli studi sulla loro entropia. Nel 1984 ha fondato il progetto ligo per la ricerca delle onde gravitazionali. È anche un fautore delle teorie sull’esistenza della materia esotica antigravitazionale, elemento che potrebbe permettere l’apertura di cunicoli nello spaziotempo. Presso il grande pubblico è diventato celebre per la sua consulenza scientifica al film Interstellar. Nel 2017 è stato insignito del Premio Nobel per la Fisica insieme a Barry C. Barish e Rainer Weiss