靠實驗和物理思維以及數學推導。

①狹義相對論：從光速不變和狹義相對論性原理出發，進過了數學推導，直接給出了洛倫茲變換以及尺縮鐘慢，質量增加，速度變換公式，還有質能方程。

而光速不變則是從邁克爾遜莫雷實驗得出來的，因為從各種方向上測量光速，結果沒有發現絲毫不同，於是愛因斯坦就直接將其作為公理使用。認為光在任意慣性參考下中都是恆定數值。

而狹義相對論性原理，則是在伽利略相對性原理的升級版，原本是指任意慣性系下力學定律都有相同的數學形式，升級後變成了任意自然定律在任意慣性參考系下都是保持原本的數學形式。

②廣義相對論：從等效原理和廣義相對性原理出發，然後又學習了黎曼幾何，之後才順暢的把廣義相對論給生產出來。

而等效原理是指，引力質量和慣性質量是相同的，可以不作區分，在任意運動方程中，都可以透過選取參考系，將引力項去除。這一點可以說是愛因斯坦最偉大的思想實驗，同時也是廣義相對論的核心。

對於廣義相對性原理，是狹義相對性原理的再升級版，它認為任意的自然定律，都可以在任意參考系下獲得數學形式上的協變統一。

然後愛因斯坦在學習了黎曼幾何之後，總共花了10年的時間，將廣義相對論建立了起來。