Czas i przestrzeń są fizyce klasycznej traktowane jako wielkości niezależne od siebie. Zjawiska fizyczne (zdarzenia) zachodzą tu w określonym miejscu przestrzeni i ściśle zdefiniowanym czasie, którego tempo upływu jest stałe i w żaden sposób niezależny od wyboru układu odniesienia (czyli od współrzędnych przestrzennych).
Jednak, jak wynika z przedstawionych wcześniej rozważań na temat dylatacji czasu i kontrakcji długości, w szczególnej teorii względności czas i przestrzeń są ściśle ze sobą powiązane - tworzą tzw. czasoprzestrzeń. Czasoprzestrzeń jest czterowymiarowa - składa się z trzech współrzędnych przestrzennych (x, y, z) oraz ze współrzędnej czasowej (ct). Czasoprzestrzeń jest absolutnym zbiorem zdarzeń, które mogą zostać przedstawione na tzw. diagramach czasoprzestrzennych Minkowskiego. 
Na powyższym diagramie przedstawiono linie świata (ciągłe i uporządkowane zbiory zderzeń czasoprzestrzennych) dla czterech różnych cząstek. Dla uproszczenia podano tylko jedną współrzędną przestrzenną – x.
Cząstka pierwsza spoczywa – nie zmienia się jej współrzędna przestrzenna. Cząstki druga i trzecia poruszają się odpowiednio ruchami jednostajnym i przyspieszonym. Linia czwarta jest linią świata fotonu. Jej nachylenie względem przestrzennej jest stałe, co oznacza skończoną wartość prędkości światła. Nachylenia linii świata cząstek nie mogą być większe od nachylenia linii świata fotonu, gdyż nie można przekroczyć prędkości światła.