Seguramente, en toda la historia de la física, nadie ha producido un número tan elevado de trabajos que la hayan transformado en sus aspectos básicos como Albert Einstein, ni siquiera Isaac Newton. Sus célebres artículos de 1905 marcaron su annus mirabilis. En uno explicaba una serie de fenómenos (el fotoeléctrico entre ellos) a partir de la suposición de que la luz está formada por partículas (cuantos), dando un paso que Max Planck no se había atrevido a dar en 1900, cuando introdujo su famosa ecuación E=hv (más tarde, Einstein efectuaría otras aportaciones clave en el desarrollo que condujo a la mecánica cuántica). En otro explicaba el denominado movimiento browniano (movimientos aparentemente erráticos e inexplicables en un líquido estacionario) como una manifestación de movimientos atómico-moleculares. En el tercero, el de la teoría de la relatividad especial, resolvía las contradicciones que se estaban haciendo cada vez más evidentes al reunir electromagnetismo y mecánica newtoniana, aunque a costa de hacer que longitudes y tiempo perdiesen el carácter absoluto del que hasta entonces habían disfrutado. A este artículo siguió, como un simple corolario, otro que incluía la célebre ecuación .

En 1915, extendió los planteamientos relativistas a la fuerza gravitacional y desarrolló la teoría general de la relatividad, una de las formulaciones físicas más originales jamás creadas. El año siguiente, en 1916, aplicaba esta teoría al conjunto del universo, creando con ello la cosmología moderna (aunque el modelo estático que entonces propuso no se ajustase a cómo es realmente el universo, según demostró el astrofísico estadounidense Edwin Hubble).