Einstein'ın görelilik teorisi, maddenin ve enerjinin birbirinin yerine kullanılabildiğini ve maddenin bir kısmındaki enerji miktarının, Einstein'ın denkleminde ifade ettiği ışık kare hızına eşittir: E = mc². Görelilik aynı zamanda uzay ve zamanın, uzay-zaman sürekliliği adı verilen tek bir kumaşın özellikleri olduğunu ve yerçekiminin bir çekme kuvveti olmadığını, ama mekanın eğriliği nedeniyle nesnelerin hareketinde bir değişiklik olduğunu belirtir.
Albert Einstein görelilik konusunda iki bildiri yayınladı. Özel görelilik teorisi üzerine 1905 yılında ilk makalesini ve 1915'te genel görelilik teorisi ile ilgili ikinci çalışmasını yayınladı. Özel görelilik teorisinde Einstein, nesnelerin hızının gözlemcinin hızına göre nasıl olduğunu açıkladı ve Bir nesnenin mutlak hızını belirlemek için evrende hiçbir referans çerçevesi yoktur; bu nedenle, hız her zaman görecelidir. Einstein'a göre bu kuralın istisnası, gözlemcinin hızından bağımsız olarak daima sabit kalan ışık hızıdır. Bu bulgular, Einstein'ı bir cismin kütlesinin hızına göre olduğunu tespit etmeye itmiştir. Bir nesne ne kadar hızlı hareket ederse, kütlesi o kadar büyük olur. Ayrıca, zamanın geçişi bir nesnenin hızına bağlıdır. Bir nesne ne kadar hızlı hareket ederse, o nesne için o kadar yavaş zaman geçer.