Teoria relativității, formulată inițial de Albert Einstein, este o teorie a gravitației și a structurii spațiului și timpului. Ea include teoria relativității restrânse, care postulează că legile fizicii sunt aceleași în toate sistemele de referință inerțiale și că viteza luminii în vid este constantă, și teoria relativității generale, care descrie gravitația ca o curbare a spațiu-timpului cauzată de masă și energie. Pe de altă parte, mecanica cuantică sau fizica cuantică se ocupă cu fenomenele de la nivel atomic și subatomic. Ea introduce conceptul de dualitate particulă-undă și principiul incertitudinii al lui Heisenberg. Deși ambele teorii sunt fundamentale în fizică, ele sunt incompatibile la un anumit nivel, ceea ce a dus la căutarea unei teorii a gravitației cuantice.