广义相对论用以定量描述引力、时空和物质的统一性的方程。在宇宙学研究中具有重要作用。但一个场力一程的解不能反映宇宙的多样性，也不可作为宇宙有限无限性的唯一判据。由于在广义相对论中，物体的速度与质量有直接关系，所以速度会影响引力。

爱因斯坦场方程是一个二阶张量方程

式中，为里奇张量，表示了空间的弯曲状况。为里奇标量，为能量-动量张量，又称能动张量，表示了物质分布和运动状况。为度规张量。爱因斯坦场方程是一个高度非线性的方程，少有严格的解析解。一般将它的解写成如下形式，它表征了相对论时空中两个事件之间的距离，和平直空间的勾股定理在形式上类似：

其中是时空坐标（既包括空间坐标，也包括时间坐标）。度规张量的具体形式取决于坐标系的取法，例如如果选择空间球坐标系，则爱因斯坦场方程的解具有如下形式

式中为度规张量的对角线分量，由于球坐标系是一种正交坐标系，所以的非对角分量都是0。

如果考虑能量－动量张量，那么爱因斯坦方程的解将会很复杂。史瓦西令等于0，对于真空静止球对称的情况，给出了代表黑洞的史瓦西解