Альберт Эйнштейн несколько раз номинировался на Нобелевскую премию по физике, однако члены Нобелевского комитета долгое время не решались присудить премию автору такой революционной теории, как теория относительности. В конце концов был найден дипломатичный выход: премия за 1921 год была присуждена Эйнштейну за теорию фотоэффекта, то есть за наиболее бесспорную и хорошо проверенную в эксперименте работу; впрочем, текст решения содержал нейтральное добавление: «и за другие работы в области теоретической физики».
10 ноября 1922 года секретарь Шведской Академии наук Кристофер Аурвиллиус писал Эйнштейну:
«Как я уже сообщил Вам телеграммой, Королевская академия наук на своём вчерашнем заседании приняла решение присудить Вам премию по физике за прошедший (1921) год, отмечая тем самым Ваши работы по теоретической физике, в частности открытие закона фотоэлектрического эффекта, не учитывая при этом Ваши работы по теории относительности и теории гравитации, которые будут оценены после их подтверждения в будущем.»
Естественно, традиционную Нобелевскую речь Эйнштейн посвятил теории относительности.
В сентябре 1905 г. Альберт Эйнштейн публикует знаменитую работу «К электродинамике движущихся сред», посвященные теории, описывающей движение, законы механики и пространственно-временные отношения при скоростях движения, близких к скорости света. В последствии эта теория была названа специальной теорией относительности.
Многие учёные сочли «новую физику» чересчур революционной. Она отменяла эфир, абсолютное пространство и абсолютное время, пересматривала механику Ньютона, которая 200 лет служила опорой физики. Время в теории относительности течёт по-разному в разных системах отсчёта, инерция и длина зависят от скорости, движение быстрее света невозможно — все эти необычные следствия были неприемлемы для консервативной части научного сообщества.
Сам Эйнштейн относился к недоверию коллег с юмором, известно его высказывание во Французском философском обществе в Сорбонне, 6 апреля 1922 г:
«Если теория относительности подтвердится, то немцы скажут, что я немец, а французы — что я гражданин мира; но если мою теорию опровергнут, французы объявят меня немцем, а немцы — евреем.»
В 1915 г. Эйнштейн создал математическую модель Общей теории относительности, рассматривающую искривление пространства и времени.
Новая теория предсказала два ранее неизвестных физических эффекта, вполне подтверждённые наблюдениями, а также точно и полностью объяснила вековое смещение перигелия Меркурия, долгое время приводившее в недоумение астрономов. После этого теория относительности стала практически общепризнанным фундаментом современной физики.
Кроме того общая теория относительности нашла практическое применение в системах глобального позиционирования GPS, где расчёты координат производятся с очень существенными релятивистскими поправками.
Тезис о дискретности электромагнитного излучения, выдвинутый Эйнштейном в 1905 году позволил ему объяснить две загадки фотоэффекта: почему фототок возникал не при всякой частоте света, а только начиная с определённого порога, а энергия и скорость вылетающих электронов зависели не от интенсивности света, а только от его частоты.
Теория фотоэффекта Эйнштейна с высокой точностью соответствовала опытным данным, что позднее подтвердили эксперименты Милликена (1916). Именно за эти научные открытия Эйнштейн и получил Нобелевскую премию.