爱因斯坦基于事实的观察着眼于修改运动、时间、空间等基本概念，重新导出洛伦兹变换，并赋予洛伦兹变换崭新的物理内容，来解释迈克尔逊-莫雷实验和光速不变。爱因斯坦的洛仑兹变换是指纯数学的空间缩短，不再是组成量杆的带电粒子距离缩短。而且这种空间缩短不具有任何实质性的物理意义。
在狭义相对论中，洛伦兹变换是最基本的关系式，狭义相对论的运动学结论和时空性质，如同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、速度变换公式、相对论多普勒效应等都可以从洛伦兹变换中直接得出。
根据光速不变原理，相对于任何惯性参考系，光速都具有相同的数值。在光速不变和相对性原理的基础上，
在狭义相对论中，空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，不同惯性参照系之间的变换关系式与洛伦兹变换在数学表达式上是一致的。
由此，经典力学与电动力学之间的矛盾彻底被调和，如果速度v比光速с小很多，而且被观察的物体的运动速度也比光速小很多，则洛伦兹变换就与伽利略变换近似一样。对于日常的力学现象，使用伽利略变换就可以了。然而，对于运动物体的电磁现象，虽然物体的运动速度比光速小很多，但由于电磁相互作用的传播速度是光速，所以仍必须使用洛伦兹变换。
所以说，伽利略变换明显成立的公式在物体以接近光速运动时、亦或者是电磁过程不会成立，这是 相对论效应造成的。爱因斯坦的狭义相对论给经典力学和电磁场论都划分了各自适用的领域，一旦超过了这个范围，那么将不再适用。
简而言之，就是爱因斯坦在以光速不变原理和狭义相对性原理为基本假设的基础上，以洛伦兹变换为核心提出了狭义相对论，解决了经典力学的危机，并且提出了一种全新的时空观。
牛顿时空观认为:时间、空间是绝对的，绝对是指时间、空间与物质运动无关，与参考系无关;空间和时间也是彼此独立的，空间的度量与时间无关， 时间的度量与空间无关，同时性也是绝对的。牛顿时空观反映在伽利略变换之中。
而狭义相对论时空观认为:时间、空间、运动三者是不可分割地联系着; 时间、空间的度量是相对的。不同的惯性系没有共同的同时性，没有相同的时间、空间度量。比如时间延缓是一种相对效应；时间的流逝不是绝对的，运动将改变时间的进程（这句你可以简单理解为，你的运动状态对你的寿命将产生影响）；长度收缩是空间的属性，是一种相对效应。
