相対性理論
特殊論・一般論ともアルベルト・アインシュタインにより記述された。まず、等速運動する慣性系の間において物理法則は互いに不変であるはずという原理（相対性原理）と光速度不変の原理から導かれたのが、特殊相対性理論である（1905年）。特殊相対性理論は、時間と空間に関する相互間の変換が、相対速度が光速に近づくと、従来のいわゆる「ニュートン時空」的に信じられていたガリレイ変換の結果とは違ったものになること、そういった場合にはローレンツ変換が正しい変換であることを示した（「ミンコフスキー時空」）。
量子宇宙論
最も簡単なところで相対性理論を正準量子化した、ジョン・ホイーラー(John A. Wheeler)とブライス・ドウィット()によるホイーラー・ドウィット方程式(the Wheeler-DeWitt equation)がある。この理論によれば量子宇宙は無からトンネル効果により生成したとされる。しかし方程式に時間が現れない、宇宙の波動関数の確率的解釈など容易に解決できない問題が現れる。