Hij ontwikkelde twee relativiteitstheorieën:

* Speciale relativiteitstheorie: Gepubliceerd in 1905, gaat het over de relatie tussen ruimte en tijd en het idee dat de natuurwetten hetzelfde zijn voor alle waarnemers in uniforme beweging.

* Algemene relativiteitstheorie: Gepubliceerd in 1915, breidt het de speciale relativiteitstheorie uit om de zwaartekracht op te nemen en het te beschrijven als een kromming van ruimtetijd veroorzaakt door massa en energie.

Terwijl andere wetenschappers hebben bijgedragen aan het begrip van ruimte, tijd en zwaartekracht vóór Einstein, hebben zijn theorieën een revolutie teweeggebracht in ons begrip van deze fundamentele concepten en worden ze algemeen beschouwd als zijn belangrijkste bijdrage aan de fysica.