Perjalanan waktu
Dalam fisika, konsep perjalanan waktu telah digunakan untuk memeriksa konsekuensi teori fisika seperti relativitas khusus, relativitas umum dan mekanika kuantum. Tidak ada bukti eksperimen dari perjalanan waktu, dan juga tidak dimengerti apakah teori fisika sekarang ini mengizinkan perjalanan waktu dalam segala bentuk. Namun, ada teori yang mengizinkan tentang kemungkinan melipat waktu untuk meloncat dari suatu titik ke titik lainnya.
Teori Albert Einstein yang disebut relativitas khusus (dan, sebagai tambahan, teori relativitas umum) secara eksplisit memperbolehkan sejenis dilasi waktu yang secara biasa disebut perjalanan waktu. Teori ini mengungkapkan bahwa bagi seorang pengamat yang diam secara relatif, waktu kelihatannya berjalan lebih lambat bagi sebuah objek yang bergerak dengan lebih cepat.
Ruang waktu
Dalam kosmologi, konsep ruang-waktu mengkombinasikan ruang dan waktu menjadi satu alam semesta yang abstrak. Secara matematis, ruang waktu merupakan manifol yang terdiri dari kejadian yang bisa dijelaskan dengan sistem koordinat. Tiga dimensi (panjang, lebar, dan tinggi) dan satu dimensi temporal (yaitu waktu) dibutuhkan. Dimensi merupakan komponen yang independen dari jaring-jaring koordinat untuk menentukan titik pada suatu ruang yang terdefinisi. Seperti contoh dalam sebuah globe terdapat garis lintang dan garis bujur yang merupakan dua koordinat yang independen yang bersama-sama dapat membentuk satu titik yang unik. Dalam ruang dan waktu, jaring-jaring koordinat yang melebar hingga 3+1 dimensi menentukan kejadian (bukan hanya titik di suatu ruang), dan waktu ditambahkan di dimensi lainnya pada jaring-jaring koordinat. Dengan ini koordinat dapat menspesifikasikan "di mana" dan "kapan" kejadian terjadi. Tidak seperti koordinat spasial yang biasa, terdapat batasan bagaimana pengukuran dapat dilakukan secara spasial dan temporal. Batasan ini berkorespondensi secara kasar terhadap permodelan matematika tertentu, misal manifol Lorentzian, yang membedakannya dari ruang Euclidean secara perwujudan simetrinya.