在本質(zhì)上，所有的物理學問題都涉及采用哪個時空觀的問題。在二十世紀以前的經(jīng)典物理學里，人們采用的是牛頓的絕對時空觀。而相對論的提出改變了這種時空觀，這就導致人們必須依相對論的要求對經(jīng)典物理學的公式進行改寫，以使其具有相對論所要求的洛倫茲協(xié)變性而不是以往的伽利略協(xié)變性。在經(jīng)典理論物理的三大領域中，電動力學本身就是洛倫茲協(xié)變的，無需改寫;統(tǒng)計力學有一定的特殊性，但這一特殊性并不帶來很多急需解決的原則上的困難;而經(jīng)典力學的大部分都可以成功的改寫為相對論形式，以使其可以用來更好的描述高速運動下的物體，但是唯獨牛頓的引力理論無法在狹義相對論的框架體系下改寫，這直接導致愛因斯坦擴展其狹義相對論，而得到了廣義相對論。

愛因斯坦在1915年左右發(fā)表的一系列論文中給出了廣義相對論最初的形式。他首先注意到了被稱之為(弱)等效原理的實驗事實：引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量是相等的(實驗證實,在{displaystyle 10^{-12}}的精確度范圍內(nèi),仍沒有看到引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的差別)。這一事實也可以理解為，當除了引力之外不受其他力時，所有質(zhì)量足夠小(即其本身的質(zhì)量對引力場的影響可以忽略)的測驗物體在同一引力場中以同樣的方式運動。

既然如此，則不妨認為引力其實并不是一種“力”，而是一種時空效應，即物體的質(zhì)量(準確的說應當為非零的能動張量)能夠產(chǎn)生時空的彎曲，引力源對于測驗物體的引力正是這種時空彎曲所造成的一種幾何效應。這時，所有的測驗物體就在這個彎曲的時空中做慣性運動，其運動軌跡正是該彎曲時空的測地線，它們都遵守測地線方程。正是在這樣的思路下，愛因斯坦得到了其廣義相對論。

系統(tǒng)的說，廣義相對論包括如下幾條基本假設。

廣義相對性原理(廣義協(xié)變性原理)：任何物理規(guī)律都應該用與參考系無關的物理量表示出來。用幾何語言描述即為，任何在物理規(guī)律中出現(xiàn)的時空量都應當為該時空的度規(guī)或者由其導出的物理量。

愛因斯坦場方程：它具體表達了時空中的物質(zhì)(能動張量)對于時空幾何(曲率張量的函數(shù))的影響，其中對應能動張量的要求(其梯度為零)則包含了上面關于在其中做慣性運動的物體的運動方程的內(nèi)容。

在現(xiàn)有的廣義相對論的理論框架下，等效原理是可以由其他假設推出。具體來說，就是如果時空中有一觀者(G)，則可在其世界線的一個領域內(nèi)建立的局域慣性參考系，而廣義相對性原理要求該系中的克氏符(Christoffel symbols)在觀者G的世界線上的值為零。因而現(xiàn)代的相對論學家經(jīng)常認為其不應列入廣義相對論的基本假設，其中比較有代表性的如Synge就認為：等效原理在相對論創(chuàng)立的初期起到了與以往經(jīng)典物理的橋梁的作用，它可以被稱之為“廣義相對論的接生婆”，而“在廣義相對論這個新生嬰兒誕生后把她體面地埋葬掉”。

如果說到了二十世紀初狹義相對論因為經(jīng)典物理原來固有的矛盾、大量的新實驗以及廣泛的關注而呼之欲出的話，那么廣義相對論的提出則在某種意義下是“理論走在了實驗前面”的一次實踐。在此之前，雖然有一些后來用以支持廣義相對論的實驗現(xiàn)象(如水星軌道近日點的進動)，但是它們并不總是物理學關注的焦點。而廣義相對論的提出，在很大程度上是由于相對論理論自身發(fā)展的需要，而并非是出于有一些實驗現(xiàn)象急待有理論去解釋的現(xiàn)實需要，這在物理學的發(fā)展史上是并不多見的。因而在相對論提出之后的一段時間內(nèi)其進展并不是很快，直到后來天文學上的一系列觀測的出現(xiàn)，才使廣義相對論有了比較大的發(fā)展。到了當代，在對于引力波的觀測和對于一些高密度天體的研究中，廣義相對論都成為了其理論基礎之一。而另一方面，廣義相對論的提出也為人們重新認識一些如宇宙學、時間旅行等古老的問題提供了新的工具和視角。