V okviru fizike, izraz prostor - čas je matematični vzorec, ki meša prostoru in času kot dveh konceptov, ki so popolnoma neločljivo. V tem dolgem časovnem prostoru se dogajajo vsi fizični dogodki vesolja; to po teoriji relativnosti.
Einstein je bil tisti, ki je ta izraz prostora-časa oblikoval na podlagi svoje teorije posebne relativnosti, ki pravi, da časa ni mogoče ločiti od treh prostorskih dimenzij, da pa je tako kot oni čas odvisen od stanja gibanja opazovalca. Po naravi bosta dva opazovalca merila različna časa, za interval med dvema dogodkoma pa bo odvisna od relativne hitrosti med opazovalci.
Na enak način, če se postavi teorija, da ima vesolje tri fizične prostorske dimenzije, ki jih je mogoče opazovati, je običajno čas obravnavati kot četrto dimenzijo; prostor-čas zapusti kot štiridimenzionalni prostor.
Pomembno je poudariti, da ima prostor-čas geometrijske lastnosti, ki so:
Metrika: ta lastnost simbolizira prostor-čas kot par (m, g), pri čemer "m" pomeni polriemanski diferenciabilni razdelilnik, "g" pa metrični tenzor.
Materialna vsebnost prostora-časa: to poda tenzor impulzov energije, ki se izračuna neposredno iz geometrijskih meritev metričnega tenzorja.
Gibanje delcev: delci, ki se premikajo skozi vesolje-čas, bodo v ukrivljenem prostoru sledili črti najmanjše dolžine.
Skupine homogenosti, izotropnosti in simetrije: nekateri prostorski časi imajo izometrične skupine nižje dimenzionalnosti. Po drugi strani pa je prostor-čas homogen, ko zajema homeoformno podskupino, ki vpliva na prostorske koordinate. Splošno izotropijo bo imela, ko bo na eni od njenih točk obstajala podskupina izometrije.
Topologija: povezana je z njeno vzročno strukturo. Na primer, če v prostoru-času obstaja zaprta časovna krivulja ali če obstajajo hiperpovršine Cauchyja ali pa so prisotne nepopolne geodezike.
Končno lahko v prostorskem času, ki se uporablja v posebni relativnosti, oboje mešamo v štiridimenzionalni prostor, pri čemer nastane tako imenovani Minkowski vesoljski čas, Minkowsky, tu so identificirane tri običajne prostorske dimenzije in dopolnilna časovna dimenzija.
