1905年にアインシュタイン（A. Einstein）が発表した力学理論。「物理法則はすべての慣性系において同じ形で表現される」という特殊相対性原理と「真空中の光速度は光源の運動状態に無関係に一定である」という光速度不変の原理を柱に構築されている。 これによれば、ある慣性系からそれに対して等速直線運動する慣性系への座標変換にはローレンツ変換が必要となり、もはや時間と空間をばらばらに扱うことはできなくなる。つまり、ニュートン力学のように時間は絶対的なものではなく、座標系ごとに異なる時刻（座標時）が定義できる。
一方、慣性系だけでなく、加速座標系も取り込んだのが一般相対性理論である。こちらも1914-16年アインシュタインにより発表されている。相対性理論も参照。