1905年にアインシュタインが発表した理論．光速度不変の原理と，相対性原理の２つの重要な原理に基づく．

（１）光速度不変の原理

静止している観測者から見ても，一定の速度で動いている観測者（慣性系）から見ても，光の速度は一定だとする原理．これは実験事実である．

（２）相対性原理

あらゆる慣性系は同等であると考え，１つの慣性系から他の慣性系への座標変換を定めた原理．

特殊相対性理論の座標変換では，運動している物体の長さ・時間・質量が変わる．すぐに崩壊してしまう寿命の短い粒子について，高速で走っている場合は寿命が延びていることが確かめられているし，様々な実験によって，特殊相対性理論の正しさは証明されている．