狹義相對論是由愛因斯坦、洛侖茲和龐加萊等人創立的，應用在慣性參考系下的時空理論。也是對牛頓時空觀的拓展和修正。按照狹義相對論而言，物體運動時質量會隨著物體運動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，即會發生尺縮效應和鐘慢效應。狹義相對論有兩條基本原理：1．物理體系的狀態據以變化的定律，同描述這些狀態變化時所參照的座標系究竟是用兩個在互相勻速移動著的座標系中的哪一個並無關係。狹義相對論2．任何光線在“靜止的”座標系中都是以確定的速度c運動著，不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。”由這兩條基本原理可以直接推匯出相對論的座標變換式，速度變換式等所有的狹義相對論內容。比如速度變換，正因為光的這一獨特性質，因此被選為四維時空的唯一標尺。狹義相對論最重要的結論是使質量守恆失去了獨立性。它和能量守恆原理融合在一起，質量和能量可以互相轉化。如果物質質量是M，光速是C，它所含有的能量是E，那麼E=MC^2。這個公式只說明質量是M的物體所蘊藏的全部能量，並不等於都可以釋放出來，在核反應中消失的質量就按這個公式轉化成能量釋放出來。按這個公式，1克質量相當於9X10^13焦耳的能量。這個質能轉化和守恆原理就是利用原子能的理論基礎。在狹義相對論中，雖然出現了用牛頓力學觀點完全不能理解的結論：空間和時間隨物質運動而變化，質量隨運動而變化，質量和能量的相互轉化，但是狹義相對論並不是完全和牛頓力學割裂的，當運動速度遠低於光速的時候，狹義相對論的結論和牛頓力學就不會有什麼區別。幾十年來的歷史發展證明，狹義相對論大大推動了科學程序，成為現代物理學的基本理論之一。