La géométrie de l'espace mesure la distance, les angles et la courbure en trois dimensions. Il comprend des éléments de géométrie solide euclidienne, de coordonnées cartésiennes, de topologie et de géométrie non euclidienne, en particulier lors de la mesure de l'espace bidimensionnel sur un objet tridimensionnel, tel qu'une sphère. Lorsqu'elle est étendue à l'univers, la géométrie de l'espace peut inclure des dimensions supplémentaires, telles que le temps.
La géométrie de l'espace antique se concentrait sur les structures et les solides, tels que les sphères, les cubes ou les cônes, et la mesure de leur volume et de leur surface. Au début du XVIIe siècle, de nouveaux concepts sur l'espace ont émergé et, avec eux, de nouvelles idées sur la géométrie et les mesures sur des surfaces courbes. La géométrie non euclidienne a émergé pour répondre à plusieurs axiomes euclidiens qui échouaient lorsqu'ils étaient appliqués à la surface d'une sphère. Plus tard, les mathématiciens ont développé ces géométries pour traiter des types spécifiques de surfaces courbes. La géométrie hyperbolique et elliptique, en particulier, traite de ce qui arrive aux lignes parallèles lorsqu'elles sont appliquées à certains espaces. Les coordonnées cartésiennes utilisant trois dimensions ont également produit des méthodes supplémentaires pour mesurer la distance et la position dans l'espace. La topologie, développée au XIXe siècle, traite du comportement de l'espace sous les déformations et les changements. Au 20e siècle, Einstein a introduit le concept d'espace-temps, qui montrait que l'espace s'incurve autour d'objets massifs et que le temps est affecté en raison de cette incurvation.
