П. Хиггс наиболее известен благодаря предложенному им в 1960-х годах механизму спонтанного нарушения электрослабой симметрии, объясняющему происхождение массы элементарных частиц и, в частности, масс векторных W- и Z-бозонов. Механизм, в настоящее время носящий его фамилию, предсказывает существование новой частицы, хиггсовского бозона. Об открытии частицы было объявлено 4 июля 2012 года на пресс-конференции ЦЕРНа (сам Хиггс заявил по этому поводу, что не ожидал экспериментального подтверждения собственной теории при своей жизни).

Механизм Хиггса считается сообществом физиков одним из основных компонентов Стандартной Модели. Хиггс придумал механизм, названный впоследствии в его честь, во время горной прогулки в районе Эдинбурга; вернувшись после неё в лабораторию, Хиггс заявил, что у него возникла «грандиозная идея». За достижения в области теоретической физики П. Хиггс был награждён большим числом премий и медалей. В частности, он является лауреатом медали Дирака, присуждаемой Институтом физики (Лондон), а также премии 1997 года в области физики частиц и физики высоких энергий, присуждаемой Европейским физическим обществом.

Открытие бозона Хиггса признано научным прорывом 2012 года. 8 октября 2013 года Питер Хиггс и бельгийский физик Франсуа Энглер получили Нобелевскую премию в области физики за теоретическое обоснование существования бозона Хиггса. «Премия этого года посвящена чему-то очень маленькому, которое объясняет всё остальное в нашем мире», — заявил постоянный секретарь Королевской шведской академии наук Штаффан Нормарк