Il a développé deux théories majeures de la relativité:
* Relativité spéciale: Publié en 1905, cette théorie traite de la relation entre l'espace et le temps, et comment elles sont affectées par le mouvement à des vitesses très élevées.
* Relativité générale: Publié en 1915, cette théorie étend la relativité spéciale pour inclure la gravité, la décrivant comme une courbure de l'espace-temps causée par la masse et l'énergie.