背景辐射近二十年之后，他与罗伯特·迪克等人解释了宇宙微波背景辐射是大爆炸的印记。除了在大爆炸核合成，暗物质和暗能量等领域做出重大贡献，他还是1970年代宇宙结构形成理论的研究先驱。皮布尔斯做了大量工作使得物理宇宙学成为严肃的、定量的物理学分支。他的邵逸夫奖授奖词说 ""他为宇宙学中几乎所有的现代研究奠定了基础，包括理论和观测，将一个高度猜测性的领域变成了一门精密的科学"。"皮布尔斯长期以来对基本理论提出了许多创新，这些想法被以后的科学家广泛研究。例如，在1987年，他对于早期宇宙的演化提出了原初等曲