توضح النسبية الخاصة أن سرعة الضوء في الفراغ ثابتة لجميع المراقبين، بغض النظر عن سرعة مصدر الضوء أو سرعة الراصد. ويبلغ مقدار هذه السرعة نحو ٢٩٩,٧٩٢ كيلومترًا في الثانية، وهي الحد الأقصى المعروف لانتقال المعلومات والطاقة وفق الفيزياء الحالية، وقد أكدت التجارب هذا المبدأ بدقة عالية.

أظهرت النسبية الخاصة أن ثبات سرعة الضوء يؤدي إلى ظواهر غير مألوفة عند الاقتراب من هذه السرعة، مثل تمدد الزمن وانكماش الأطوال وتغير الطاقة والزخم. ولا تُلاحظ هذه التأثيرات في الحياة اليومية لأنها تصبح ضئيلة جدًا عند السرعات المعتادة، لكنها تظهر بوضوح في الجسيمات عالية الطاقة والأقمار الاصطناعية والتجارب الفيزيائية الدقيقة.

السرعة النسبية هي سرعة تُقاس بالنسبة لسرعة الضوء وتُؤخذ فيها آثار النسبية الخاصة، بحيث تصبح صياغات النيوتنية غير دقيقة عندما يتجاوز الخطأ الناتج عتبة ١%؛ يُستخدم في وصف الأجسام دون الذرية المتحركة مبدأ معامل لورنتز ومعادلات الموجة النسبية لتحديد السرعات والكمون الطاقي وتحوّل الزمان والمكان عند سرعات قريبة من سرعة الضوء.

طور ألبرت أينشتاين نظرية النسبية الخاصة عام ١٩٠٥، ثم النسبية العامة عام ١٩١٥، فغير بذلك فهم الإنسان للزمان والمكان والجاذبية. وتنص النسبية الخاصة على ثبات سرعة الضوء لجميع المراقبين، وعلى أن الزمن يتباطأ عند السرعات العالية. أما النسبية العامة فترى الجاذبية انحناءً في نسيج الزمكان. وقد أسهمت هذه النظرية في تطوير تقنيات مهمة مثل نظام تحديد المواقع، كما فسرت ظواهر كالثقوب السوداء وتمدد الكون.

نظرية النسبية نظرية فيزيائية مرتبطة بألبرت أينشتاين، وتشمل النسبية الخاصة والنسبية العامة، وقد غيرت فهم العلم للزمان والمكان والحركة والجاذبية. نقضت النسبية تصور نيوتن للحركة والزمان المطلقين، وأكدت أن قياس الزمن والمسافة يرتبط بحالة حركة الراصد، وأن الزمان والمكان يشكلان نسيجاً واحداً يعرف بالزمكان. أما النسبية العامة ففسرت الجاذبية بوصفها انحناءً في الزمكان تسببه الكتلة والطاقة، وفتحت الطريق لفهم ظواهر كونية مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية وموجات الجاذبية. أسهمت النظرية في تطور الفيزياء الحديثة وعلم الفلك والتقنيات المرتبطة بالدقة الزمنية والحركة عالية السرعة.