En parallèle, il fonde la start-up Let It Wave en 2001 qu’il préside jusqu’à son rachat en 2008 par Zoran Coporation.
En 2014 il est élu à l'Académie des sciences sur un siège interdisciplinaire à l'interface entre mathématiques et sciences mécaniques et informatiques.
Stéphane Mallat a par ailleurs introduit la notion de représentation parcimonieuse de signaux dans des dictionnaires redondants, avec l'algorithme de matching pursuit(en) utilisé en traitement du signal et pour l'apprentissage, ainsi que les bases orthogonales de bandelets(en) pour capturer la géométrie des images et à l'origine de la création de Let It Wave.
Ses recherches actuelles portent sur l'apprentissage profond et la transformée en scattering.
↑La première détection des ondes gravitationnelles a par exemple été réalisée avec l'algorithme de Sergey Klimenko, le 14 septembre 2015, basé sur l'analyse temps-fréquence.
↑La première projection de cinéma numérique en Europe a par exemple été réalisée par Philippe Binant, le 2 février 2000, avec pour le traitement de l'image l'analyse par ondelettes.