Spațiul-timp este o construcție matematică și fizică care explică modul în care spațiul și timpul interacționează; cele trei dimensiuni fizice și o singură dimensiune a timpului se combină pentru a crea natura patrudimensională a universului. Spațiul-timp a rezultat din lucrarea lui Albert Einstein despre relativitate.
Relativitatea afirmă că obiectele care se deplasează prin spațiu la viteze diferite au un timp diferit, iar experimentele au oferit suport pentru această noțiune. Acest lucru ridică probleme pentru transportul spațial de mare viteză, deoarece oamenii de pe o navă spațială care călătoresc aproape de viteza luminii ar experimenta mult mai încet timpul decât oamenii de pe Pământ. Această diferență de timp este măsurabilă, chiar și într-un spațiu de dimensiuni planete. Timpul menținut de sateliții GPS, de exemplu, se deplasează în comparație cu ceasurile de pe Pământ și trebuie ajustate regulat.
