การยืดเวลาเป็นปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ เมื่อมีผู้สังเกตการณ์สองคนแต่ละคนจะมีเวลาแตกต่างจากผู้สังเกตการณ์คนอื่น ๆ ทำให้แต่ละคนเชื่อว่าประสบการณ์ของเวลานั้นผิดพลาด การขยายเวลาสามารถสร้างได้ผ่านความแตกต่างของความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของผู้สังเกตการณ์ทั้งสองหรือความแตกต่างของระยะทางในการสัมพันธ์กับมวลขนาดใหญ่ สถานการณ์แรกเรียกว่าการยืดเวลาความเร็วสัมพัทธ์และสถานการณ์ที่สองเรียกว่าการยืดเวลาด้วยความโน้มถ่วง
การขยายเวลาใด ๆ ที่เกิดจากความแตกต่างของความเร็วจะทำให้ผู้สังเกตการณ์คนหนึ่งเชื่อว่าเวลากำลังเคลื่อนที่ช้าลงสำหรับผู้สังเกตการณ์คนที่สอง ในการตั้งค่านี้ผู้สังเกตการณ์ทั้งสองจะต้องอยู่ห่างจากมวลความโน้มถ่วงใด ๆ และพวกมันจะต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่สำคัญเพื่อให้เอฟเฟกต์สำคัญพอที่จะตรวจจับได้ ความเร็วที่สูงขึ้นจะเพิ่มจำนวนของการขยายเวลาสำหรับผู้สังเกตการณ์
ผู้สังเกตการณ์แต่ละคนจะถือนาฬิกาและเฝ้าดูนาฬิกาของผู้สังเกตการณ์คนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับนาฬิกาของเขาหรือเธอ เนื่องจากความเร็วสัมพัทธ์เวลาจึงปรากฏขึ้นเพื่อขยายหรือช้าลงในนาฬิกาอีกอันที่สัมพันธ์กับนาฬิกาท้องถิ่น ปรากฏการณ์นี้จะเกิดขึ้นโดยบุคคลทั้งสองและผู้สังเกตการณ์ทั้งสองจะรู้สึกว่านาฬิกาอีกเรือนนั้นเคลื่อนที่ช้าลงเมื่อเทียบกับนาฬิกาของตัวเอง
การยืดเวลาของแรงโน้มถ่วงเป็นประเภทที่สองที่อธิบายโดยสัมพัทธภาพ ในช่วงเวลานี้ผู้สังเกตการณ์สองคนพักด้วยความเคารพซึ่งกันและกันและมวลความโน้มถ่วง ผู้สังเกตการณ์ทั้งสองนั้นตั้งอยู่ในระยะทางที่แตกต่างจากมวลซึ่งมีความสำคัญพอที่จะให้ประสบการณ์การยืดเวลา ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ใกล้กับมวลกำลังประสบกับแรงดึงโน้มถ่วงที่แรงขึ้นจากมวลสัมพัทธ์กับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ไกลออกไป แรงโน้มถ่วงของมวลนั้นบางครั้งเรียกว่าแรงโน้มถ่วงเป็นอย่างดีและผู้สังเกตการณ์คนแรกอธิบายว่าลึกลงไปในหลุมมากกว่าผู้สังเกตการณ์ที่สอง
ผู้สังเกตการณ์สองคนแต่ละคนพกนาฬิกาไปด้วยเพื่อบันทึกเวลา ผู้สังเกตการณ์คนแรกซึ่งอยู่ใกล้กับมวลโน้มถ่วงจะได้สัมผัสกับนาฬิกาของผู้สังเกตการณ์คนอื่นเร็วกว่านาฬิกาของเขาหรือเธอในขณะที่ผู้สังเกตการณ์คนที่สองจะเห็นนาฬิกาของผู้สังเกตการณ์คนแรกช้ากว่านาฬิกาของเขาเอง ผู้สังเกตการณ์แต่ละคนยังคงได้สัมผัสกับนาฬิกาท้องถิ่นเพื่อบันทึกเวลาที่ถูกต้อง ไม่เหมือนในสถานการณ์ความเร็วสัมพัทธ์ผู้สังเกตการณ์ในสถานการณ์นี้ยอมรับว่านาฬิกาหนึ่งช้ากว่าหนึ่งขณะที่อีกนาฬิกาหนึ่งเร็วกว่า
