1905 yılında, özel görelilik teorisini yayımladı. Bu teori, zamanın ve uzayın gözlemciye bağlı olabileceğini ve ışığın her zaman aynı hızda hareket ettiğini öne sürdü.
1915 yılında, genel görelilik teorisini yayımladı. Bu teori, kütleçekimi alanını uzay-zamanın eğriliği olarak tanımlar. Bu, gözlemlenen kütleçekimi etkilerinin aslında uzay-zamanın eğriliğinden kaynaklandığı anlamına gelir.
Einstein ayrıca ünlü hedefe doğru küçüklük etkisi denilen fotoelektrik etkiyi de açıklamıştır. Bu çalışması, 1921 Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.
Ayrıca, ünlü E=mc² denklemi ile de tanınır. Bu denklem, kütle ile enerji arasındaki temel ilişkiyi ifade eder.
Einstein'ın çalışmaları, modern fizik ve kozmolojide devrim niteliğindeydi ve onu 20. yüzyılın en etkili bilim insanlarından biri haline getirdi.