Desarrolló el experimento del pensamiento del Suicidio cuántico a partir de propuestas anteriores realizadas por Hans Moravec y Bruno Marchal y ha concebido un argumento matemático para el Multiverso.
Tegmark también ha formulado la "Última teoría del todo", cuyo único postulado es que "todas las estructuras que existen matemáticamente también existen físicamente".
Esta simple teoría, sin ningún parámetro libre en lo absoluto, sugiere que en aquellas estructuras lo suficientemente complejas como para contener subestructuras conscientes de sí mismas (SSAs por su término en inglés), estas SSAs se percibirán subjetivamente a sí mismas como existentes en un mundo físico "real".
Esta idea es formalizada como la "Hipótesis Matemática del Universo"[1] en su documento The mathematical universe, una versión corta de la misma fue publicada como "Guarda silencio y calcula.
Estuvo casado con la astrofísica Angelica de Oliveira-Costa con quien tuvo dos hijos, Philip y Alexander.