引言
阿尔伯特·爱因斯坦在瑞士苏黎世联邦科技大学(Eidgenössische Technische Hochschule, ETH; Swiss Federal Institute of Technology)时期的数学老师赫尔曼·闵可夫斯基在爱因斯坦提出狭义相对论之后，于1907年将爱因斯坦与亨德里克·洛仑兹的理论结果重新表述成(3+1)维的时空，其中光速在各个惯性参考系皆为定值，这样的时空即以其为名，称为闵可夫斯基时空，或称闵可夫斯基空间。
爱因斯坦一开始不认为这样的表述有何重要性，但当他1907年开始转往广义相对论发展时，发现闵可夫斯基时空可说是其所要发展的理论架构的基础，转而对这样的表述采取高的评价。
推导
三维空间的三个坐标相并列的第四维度，并且规定在坐标变换（实际上就是从一个惯性系变换到另一个惯性系）时，变换矩阵必须是正交的。比如，我们常见的洛仑兹变换：
x'=(x-vt)/ (1-v^2/c^2)^(1/2)
y'=y
z'=z
t'=(t-vx/c^2)/ (1-v^2/c^2)^(1/2)
如果把x、y、z依次记为x1、x2、x3，又记ict为x4，写成矩阵的形式就是：
┌ ┐ ┌ ┐┌ ┐
│x1'│ │ γ 0 0 iβγ ││x1│
│x2'│=│ 0 1 0 0 ││x2│
│x3'│ │ 0 0 1 0 ││x3│
│x4'│ │-iβγ 0 0 γ ││x4│
└ ┘ └ ┘└ ┘
上式中，β=v/c，γ=1/√1-v^2/c^2 。这么一来，“时空统一”看起来是不是清楚多了？
在这样的正交变换之下，有一个叫做“四维间隔”的东西是守恒的。如果记间隔为s，那么s^2=（x1）^2+（x2）^2+（x3）^2+（x4）^2=r^2－(ct)^2这个“四维间隔”，也就是四维时空中两点（准确地说应该叫做“时空点”）间的“距离”。上式最右边的r是空间上的距离，t是时间上的距离。
与此同时，c就成了四维时空中一个非常独特的速度。
假如：
在某个惯性系S1看来，一个物体从A地匀速运动到B地，历时t1，穿越距离r1；
而在另一惯性系S2中，这一物体从A地到B地，历时t2，穿越距离r2；
那么在这两个惯性系中，“物体从A地到B地”所经历的“四维间隔”的平方分别是：
s1^2=r1^2-(ct1)^2和s2^2=r2^2-(ct2)^2。
倘若在S1系中此物体速度为c，那么r1/t1=c，于是s1=0。则经过时空坐标的变换后必有s2=0即r2/t2=c，也就是说这一物体在S2系中的速度也是c。换句话说，只要时间t以一个固定的常数c（不管这是不是光速！）与空间相联系，那么以c为速度的物体在一切惯性系中的速度都是c。
前提是C不为0。
定义
设V是实数域上的四维空间，若g是一个非退化的对称型且其正惯性指数等于3，则称（V，g）是一个闵可夫斯基空间.g在适当基下有如下矩阵。
-1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1
V上的正交变换即称为洛伦兹变换，V中的迷向向量称为光向量，V中适合g（x,x)>0的向量x称为空间向量，而适合g（x,x)<0的向量x称为时间向量.这些相关名词指出了闵可夫斯基空间的物理学渊源。
性质
可以证明闵可夫斯基空间的下列性质：
1任意两个时间向量不可能相互正交；
2任意一个时间向量都不可能正交于一个光向量；
3两个光向量正交的充分必要条件是它们线性相关。
