La teoría de la relatividad de Einstein afirma que la materia y la energía son intercambiables, y la cantidad de energía en una parte de la materia es igual a su masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado, que Einstein expresó en su ecuación: E = mc². La relatividad también establece que el espacio y el tiempo son aspectos de un tejido único llamado el continuo espacio-tiempo y que la gravedad no es una fuerza de tracción, sino un cambio en el movimiento de los objetos debido a la curvatura del espacio.
Albert Einstein publicó dos artículos sobre el tema de la relatividad. Publicó su primer artículo sobre la teoría especial de la relatividad en 1905 y su segundo artículo sobre la teoría general de la relatividad en 1915. En su teoría especial de la relatividad, Einstein explicó cómo la velocidad de los objetos es relativa a la velocidad del observador, no hay un marco de referencia en el universo para determinar la velocidad absoluta de un objeto; por lo tanto, la velocidad es siempre relativa. La excepción a esta regla, según Einstein, es la velocidad de la luz, que siempre permanece constante, independientemente de la velocidad del observador. Estos hallazgos llevaron a Einstein a deducir que la masa de un objeto es relativa a su velocidad. Cuanto más rápido viaja un objeto, mayor es su masa. Además, el paso del tiempo es relativo a la velocidad de un objeto. Cuanto más rápido viaja un objeto, más lento pasa el tiempo para ese objeto.