爱因斯坦对物理学的最大贡献是相对论．相对论提出了对宇宙的一种新观点,爱因斯坦也因此被公认为20 世纪最伟大的科学家。

根据狭义相对论,爱因斯坦指出: 物体相对于观察者运动时,沿相对运动的方向上,它的长度会缩短,速度越大,缩短越多,即运动的尺子要缩短；时钟相对于观察者运动时会走得慢些；光速是物质运动的极限速度；如果两个事件在一个惯性系中是同时但不是在同地发生的,那么它在相对于该惯性系匀速运动的另一个惯性系中则不会是同时发生的,即同时性也是相对的；在物体运动速度远小于光速的情况下,相对论力学就变成了牛顿力学。

在建立了狭义相对论之后,爱因斯坦又研究了引力问题．在牛顿力学中,物体有两种质量: 牛顿第二定律中的惯性质量和万有引力定律中的引力质量．尽管牛顿推算出这两种质量是相等的,但却没有作出理论上的解释．匈牙利人厄缶（1848～1919）曾用实验证明这两种质量是相等的．以两种质量相等为基础,爱因斯坦在1913～1916年间提出了著名的等效原理和广义协变原理,建立了新的引力理论——广义相对论。