La théorie de la relativité d'Einstein stipule que la matière et l'énergie sont interchangeables et que la quantité d'énergie dans une partie de la matière est égale à sa masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré, ce qu'Einstein a exprimé dans son équation : E=mc². La relativité indique également que l'espace et le temps sont des aspects d'un même tissu appelé continuum espace-temps et que la gravité n'est pas une force de traction, mais un changement dans le mouvement des objets dû à la courbure de l'espace.
Albert Einstein a publié deux articles sur le thème de la relativité. Il a publié son premier article sur la théorie de la relativité restreinte en 1905 et son deuxième article sur la théorie de la relativité générale en 1915. Dans sa théorie de la relativité restreinte, Einstein a expliqué comment la vitesse des objets est relative à la vitesse de l'observateur, et il n'y a aucun cadre de référence dans l'univers pour déterminer une vitesse absolue d'un objet ; par conséquent, la vitesse est toujours relative. L'exception à cette règle, selon Einstein, est la vitesse de la lumière, qui reste toujours constante, quelle que soit la vitesse de l'observateur. Ces découvertes ont conduit Einstein à déduire que la masse d'un objet est relative à sa vitesse. Plus un objet se déplace vite, plus sa masse est importante. De plus, le passage du temps est relatif à la vitesse d'un objet. Plus un objet se déplace rapidement, plus le temps passe pour cet objet.
