设若观察者甲带有一手表，相对于甲观察者静止的惯性座标系统K0而言，该手表所量度的时间称为原时间(proper time)，现以γ表示之。设若另有一惯性座标系统K1、K1中所有静止的观察者亦都带有手表，而且除了K1中所有观察者的时间曾经彼此校准过外，K1中的手表亦曾经在某一时间与甲观察者的手表同时校准为零。现在如果K0惯性座标系统相对于K1惯性座标系统以等速度v运动，而K1中观察者的手表所量度的时间若以t表示之，则当甲观察者与K1中的观察者互相比对时间时发现：t＝τ／√1－β2式中，β＝v／c；而c是光速；且t永远大于γ。此现像称为时间膨胀。