Con el nombre de Teoría de la Relatividad se engloban generalmente dos cuerpos de investigación en ciencias físicas, usualmente conectadas con las investigaciones del físico Albert Einstein: su Teoría de la Relatividad Especial de 1905 trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias y su Teoría de la Relatividad General de 1915, esta es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero se aproxima a ella en campos gravitatorias débiles.
La idea esencial de ambas teorías, es que dos observadores que se mueven relativamente uno al lado de otro con gran velocidad, cercana a la de la luz, a menudo medirán diferentes intervalos de tiempo y espacio para describir las mismas series de eventos. Es decir, la percepción del espacio y el tiempo depende del estado de movimiento del observador. Sin embargo, a pesar de esta relatividad del espacio y el tiempo existe una forma más sutil de invariancia física, ya que el contenido de las leyes físicas será el mismo para ambos observadores. Esto último significa, que a pesar de que los observadores difieran en el resultado de medidas concretas de magnitudes espaciales y temporales, encontrarán que las ecuaciones que relacionan las magnitudes físicas tienen la misma forma con independencia de su estado de movimiento.
Esto es posible debido principalmente a la aceptación de la teoría de los cuantos, ya que al aceptar que los componentes fundamentales de la materia son espacio-temporales, estamos obligados a aceptar que si una de las dimensiones atadas a ellos se alarga, la otra necesariamente debe de acortarse.
