1905年，愛因斯坦一連寫出6篇論文，尤其在3月到9月這6個月內，在三個不同領域中，他作出了四個有劃時代意義的貢獻。1905年，愛因斯坦發表的第一篇論文(寫於3月)是關於光的基本性質的，提出“光量子”理論，把1900年普朗克創立的量子論大大推進一步，對早已成為定論的光的波動理論提出有力挑戰，揭示了微觀世界的基本特徵：波動—粒子二象性。同年4月、5月和12月，他寫了3篇關於分子運動論的論文，目的是透過觀測液體中懸浮粒子的運動來測定分子的實際大小，以解決半個世紀來科學界和哲學界爭論不休的原子是否存在的問題。他的理論預測得到了兩位化學家的實驗證實，使各國科學家一致認為，分子和原子的實在性問題已無任何懷疑的餘地。他用五六個星期寫出開創物理學新紀元的長篇論文《論動體電動力學》，完整地提出了關於電動力學和力學基礎的理論，這是他10年醞釀和反覆苦思的結果。這篇論文解決了19世紀末出現的物理學的一個嚴重危機。他大膽地摒棄了對物質不起任何作用的牛頓的絕對空間和絕對時間概念，把伽利略發現的力學運動的相對性提升為“相對性原理”：自然規律與觀測者的運動狀態無關。同時，又把光速對於任何觀測者都是不變的這一實驗事實也提升為原理。從這兩條原理出發，他建立起了一套完整理論，後被人稱為“相對論”。相對論不僅衝擊了牛頓以來古典物理學理論體系，改變了傳統的空間、時間觀念，而且深刻地影響了科學方法論和哲學的認識論，正如普朗克於1910年所說的，由相對論“所帶來的物理世界觀的革命，在廣度和深度上，只有由哥白尼的世界體系的提出所引起的革命可以相比擬”。