Innen fysikken benyttes relativitetsteorien for å beskrive hvordan naturen oppfører seg ved ekstreme hastigheter eller gravitasjonsfelt. Man skiller gjerne mellom den spesielle og den generelle relativitetsteorien. Førstnevnte beskriver forhold som angår observatører som beveger seg i forhold til hverandre, mens sistnevnte egentlig er en teori om gravitasjonskraften.
Relativitetsteorien ble resultatet av et prosjekt innen fysikken på slutten av 1800-tallet som gikk ut på å forene James Maxwells elektromagnetisme og Isaac Newtons mekanikk. I denne prosessen tårnet det seg opp en rekke teoretiske problemer. En løsning som skulle få omfattende ringvirkninger ble publisert i 1905 under tittelen «Zur Elektrodynamik bewegter Körper». Artikkelen kom ut i fysikkjournalen Annalen der Physik, og forfatteren het Albert Einstein. Den den generelle relativitetsteorien ble presentert i 1915.
1. Relativitetsprinsippet, som sier at de samme naturlovene gjelder i alle treghetssystemer, første gang formulert av Galileo Galilei.
2. Prinsippet om den konstante lysfarten, som innebærer at lysets hastighet i vakuum er nøyaktig den samme for alle observatører, uavhengig av bevegelsestilstanden.
I artikkelen viser Einstein at dersom man tar utgangspunkt i disse to prinsippene, er det mulig å flette elektromagnetismen sammen med resten av fysikken uten å støte på selvmotsigelser
Noen interessante konsekvenser av relativitetsteorien er tidsdilatasjon, lengdekontraksjon, tvillingparadokset og sammenhengen mellom masse og energi (masseenergiloven, E = mc2).
Først i 1921 fikk Einstein Nobel-prisen i fysikk, men ikke for relativitetsteorien siden den fortsatt var ansett som for kontroversiell i den konservative svenske nobelkommitéen.
