Lo spazio-tempo è un costrutto matematico e fisico che spiega come lo spazio e il tempo interagiscono; le tre dimensioni fisiche e una dimensione temporale si combinano per creare la natura quadridimensionale dell'universo. Lo spazio-tempo è il risultato del lavoro sulla relatività di Albert Einstein.
La relatività afferma che gli oggetti che si muovono nello spazio a velocità diverse sperimentano il tempo in modo diverso, e gli esperimenti hanno fornito supporto a questa nozione. Ciò pone problemi per il trasporto spaziale ad alta velocità, in quanto le persone su una nave spaziale che viaggiano vicino alla velocità della luce proverebbero un tempo molto più lento delle persone sulla Terra. Questa differenza di orario è misurabile, anche all'interno di uno spazio di dimensioni planetarie. Il tempo di permanenza sui satelliti GPS, ad esempio, va alla deriva rispetto agli orologi sulla Terra, e devono essere regolati regolarmente.