Erityinen suhteellisuusteoria
Muuttumattomalla nopeudella liikkuvan kappaleen sanotaan olevan inertiaalikoordinaatistossa. Jos vakionopeuksisia kappaleita on useita ja ne liikkuvat samaan suuntaan, ovat ne samassa inertiaalikoordinaatistossa. Inertiaalikoordinaatistoja ollessa useita, ovat niiden kappaleiden ominaisuudet "suhteellisia" toisiinsa, ja näitä ominaisuuksia voidaan verrata suppean suhteellisuusteorian avulla, josta nimi "suhteellisuus"teoria johtuu. Teoria on "suppea", koska se pätee vain inertiaalikoordinaatistoissa, eikä sitä voida siis käyttää kiihtyvässä tai hidastuvassa liikkeessä oleville kappaleille. Suppeassa suhteellisuusteoriassa myös jätetään huomiotta kappaleiden painovoiman vaikutus, joka "yleisen" suhteellisuusteorian mukaan aiheuttaa aika-avaruuden vääristymistä.
Yleinen suhteellisuusteoria
Newtonin painovoimalain mukaan kahden kappaleen välinen painovoima riippuu ainoastaan niiden massoista ja niiden välisestä etäisyydestä. Erityinen suhteellisuusteoria taas kertoo, että mikään signaali, vuorovaikutus tai häiriö ei voi kulkea valoa nopeammin. Newtonin lain mukaan kuitenkin muutokset painovoimakentässä tapahtuvat välittömästi. Newtonin painovoimalaki on siis ristiriidassa erityisen suhteellisuusteorian ensimmäisen postulaatin kanssa.
Albert Einstein alkoi vuonna 1907 työskennellä uudenlaisen relativistisen painovoimateorian kanssa. Kahdeksan vuoden työn jälkeen Einstein sai yleisen suhteellisuusteorian valmiiksi. Teorian kulmakiveksi muodostui yksinkertainen periaate, ekvivalenssiperiaate, jonka avulla hän lopulta loi geometrisen painovoimateoriansa.