按照狭义相对论，运动的尺会缩短，运动的钟会变慢，这是狭义相对论的“尺缩钟慢”效应。尺缩钟慢的意思是，当你测量一个距离，比如地球到月球的距离，你静止的时候测量到的地月距离是l，当你驾着飞船从地球高速飞向月球时测量到的距离就会小于l，并且速度越大测量到的地月距离就越短，所用的时间也就相应越短。
狭义相对论有一条基本原理叫相对性原理，意思是物理规律在所有的惯性系中具有相同的表现形式。爱因斯坦没有止步于狭义相对论，因为物理学中有惯性系也有非惯性系，狭义相对论并不能深入到非惯性系中。1911年爱因斯坦在进一步思考的时候有了他“一生中最有价值的想法”，那就是一个人在做自由落体运动时不会感到有重力作用。
1915年爱因斯坦在此基础上给出了“等效原理”，即引力场等同于以适当加速度运动的参考系。处在引力场中的物体如果选择合适的参考系，它的运动方程中就不会有引力项。这样狭义相对论的相对性原理就可以推广到所有的参考系，即物理规律在所有的参考系中都有相同的表现形式。在此基础上爱因斯坦给出了广义相对论。
广义相对论的一个结论是时间在引力场中会变慢。为什么会变慢，可以从如下的角度简单地去理解：高速的运动会使时间变慢，那么强引力场对物体的加速也能够使时间变慢。比如地面附近的引力场比地球同步卫星轨道处的引力场强，这就意味着地面上和地球同步卫星轨道上的时间流逝快慢不一样。只不过地球的引力比小，这点差距一般不被人察觉。
事实上现在的地球卫星往往要根据相对论对时间进行修正，比如离地2万千米高度的GPS卫星在以1.4万千米每小时的速度高速飞行。按照狭义相对论的运动的钟变慢，它每天慢7微秒；按照广义相对论，处在距离地面2万千米的弱引力场中，卫星每天会快45微秒。如果不对此进行修正，会限制导航的精度。
若是到了很强的引力场附近，引力导致的时间变慢会非常明显。一个典型的例子就是黑洞，黑洞附近有强大的引力，如果一位宇航员不幸坠向黑洞的视界内部，黑洞强大的引力会让地球上的人感觉到宇航员的时间变得极其慢，即使经过亿万年也不会坠入黑洞的视界，好像固定在了黑洞视界处似的。而在宇航员看来，他的时间并没有变慢，自己已经做好了撞入黑洞内部奇点的准备。
一些科幻片就经常借用黑洞附近的时间变慢进行各种幻想，其背后的理论依据就是广义相对论的强引力会使时间变慢。