La gravité ne courbe pas directement la lumière. Au lieu de cela, des champs gravitationnels élevés peuvent provoquer une courbure de l'espace-temps, provoquant le déplacement de la lumière le long des chemins déformés résultants de l'espace-temps.
Bien que les photons n'aient pas de masse au repos, ils ont une quantité de mouvement, ce qui permet leur interaction avec l'espace-temps. Alors que la gravité est une force dans le modèle newtonien, elle est le résultat de la déformation inhérente de la forme de l'univers par les objets massifs en relativité générale. Toutes les trajectoires de mouvement, y compris le mouvement de la lumière, sont déformées par cette déformation de la forme.
Cette courbure de la lumière entraîne l'effet de lentille gravitationnelle, où la présence de matière entre une source lumineuse et un observateur conduit à la courbure de la lumière vers le corps lorsqu'elle se déplace vers l'observateur. Plus la matière intermédiaire est massive et dense, plus l'espace-temps entre la source et l'observateur est déformé et plus l'effet de lentille gravitationnelle est prononcé.
Une légère flexion peut également résulter indirectement d'une accélération orthogonale relativiste. Par exemple, un observateur tenant une lampe de poche horizontalement dans un ascenseur se déplaçant vers le haut à une accélération énorme remarquerait que le faisceau déviait vers le bas. C'est parce que l'accélération et la gravité sont équivalentes en relativité générale. Ce phénomène est appelé équivalence de principe et a été utilisé sur des systèmes mécaniques microélectriques sur des satellites en orbite.
