约翰斯·开普勒曾言：“物质所在，几何所在”(Ubi materia, ibi geometria)，这句话揭示了物质与几何的紧密联系。在广义相对论的四维世界中，时空并非简单的空间，而是弯曲的。黎曼曾试图通过弯曲空间来融合电磁学和引力，但未能实现，原因在于他忽略了时间的维度。当我们观察物体从高处抛向地面或高速飞行时，如石块、子弹甚至光子，它们在时空中的轨迹呈现出不同的弯曲程度。速度越快，时间维度的弯曲影响越大，如汽车在高速公路上的行驶，会感受到明显的时空扭曲，而徒步者则几乎察觉不到。
时空的曲率半径与速度密切相关，对于石块和光子，曲率半径都等于1光年的星级，这使得我们说时空的“直线”实际上是相对于地心引力的测地线运动。在地球引力下，尽管物体受到98米/秒²的加速度，但地球的时空曲率不足以产生显著的改变，只有在质量极大时，如黑洞或数百万光年尺度的星系团，弯曲效应才会明显。
虽然在日常生活中，我们的宇宙看似平直，但实际上是由物质驱动的弯曲。多重类星体的发现提供了弯曲时空真实性的强有力证据，光在穿越弯曲时空时会形成多个像，验证了爱因斯坦的理论。在地球附近，我们仍可以依赖明可夫斯基时空和狭义相对论进行物理实验，但在极端条件下，如黑洞附近或宇宙大尺度，时空的弯曲效应则更为显著。
弯曲时空（Flection timespace） 爱因斯坦的广义相对论认为，由于有物质的存在，空间和时间会发生弯曲，而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论，很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。广义相对论的第二大预言是引力红移，即在强引力场中光谱向红端移动，20年代，天文学家在天文观测中证实了这一点。