愛因斯坦發現相對論的過程是在當時物理學界面臨的一箇關鍵矛盾的背景下開始的。這個矛盾是關於電磁現象和牛頓力學之間的不一致性，特別是在高速運動下的電磁現象。在這個背景下，愛因斯坦開始了他的探索之旅，主要關注光速和相對性原理。
光速的恆定性
愛因斯坦首先提出了一箇假設，即光速在所有慣性參考系中都是恆定的，這一假設與牛頓力學的絕對時間觀念相沖突。牛頓力學認爲光速會因觀察者的運動狀態而變化，但實驗證明愛因斯坦的假設是正確的。這一假設是狹義相對論的核心之一。
相對性原理
愛因斯坦進一步提出了相對性原理，即物理定律在所有慣性參考系中都是相同的，這意味着不存在絕對的靜止狀態。這一原理與牛頓力學的絕對時空觀念相矛盾。
時間膨脹和長度收縮效應
基於上述原理，愛因斯坦推導出了時間膨脹和長度收縮效應。時間膨脹效應指出，當物體以接近光速的速度運動時，其時間會相對於靜止觀察者變慢。長度收縮效應則表明，以接近光速運動的物體在其運動方向上會相對於靜止觀察者看起來更短。
廣義相對論的提出
愛因斯坦在狹義相對論的基礎上，進一步提出了廣義相對論。在廣義相對論中，他將引力視爲時空彎曲的結果，而非作用在質點上的力。這一理論進一步擴展了相對論的應用範圍。
愛因斯坦的相對論不僅僅是一種物理學理論，它還深刻影響了人類的思考方式，挑戰了我們對時間、空間、質量和能量的傳統觀念。相對論的許多概念和應用已經深入到現代科學和技術領域，如GPS系統和粒子加速器的發展。