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基普·索恩出身于一个知识分子家庭，他的父母是犹他州立大·学的教授——父亲维恩·索恩（D. Wynne Thorne）是土壤化学家，母亲艾莉森·索恩（Allsion Thorne）是经济学家。在这种家庭氛围的熏陶下，他的4个兄弟姐妹都在各自的领域内有所建树，其中两位都当上了教授。
索恩与浩瀚宇宙的缘分起源于8岁时参加的一个关于太阳系的讲座，那次回家后，母亲就建议他自己动手做太阳系的模型。成年后，索恩很快就在学术上表现出了极高的天赋，他的科学成果也十分显著。1962年，他从在物理学领域首屈一指的加州理工学院毕业，进入普林斯顿大学攻读博士学位，并师从于著名物理学家约翰·惠勒。1967年，他回到加州理工学院担任副教授一职，短短3年时间便升为正教授，而那时他也才只有30岁。
多年来，索恩一直是众多前沿理论学者的导师，其中包括索尔·图科斯基、艾伦·莱特曼等世界知名物理学家和畅销书作家。同时，索恩还是美国文理科学院院士、美国国家科学院院士、俄罗斯科学院院士和美国哲学会会员。