Thời gian giãn nở hay sự giãn nở của thời gian là sự chênh lệch về thời gian trôi qua được đo bởi hai đồng hồ, do chúng có vận tốc tương đối với nhau hoặc do có sự chênh lệch thế năng hấp dẫn giữa các vị trí của chúng. Sau khi bù cho độ trễ tín hiệu khác nhau do khoảng cách thay đổi giữa người quan sát và đồng hồ di chuyển (tức là Hiệu ứng Doppler), người quan sát sẽ đo đồng hồ chuyển động tích tắc chậm hơn so với đồng hồ đang dừng trong hệ quy chiếu của chính người quan sát. Một đồng hồ gần với một vật thể khổng lồ (và do đó có thế năng hấp dẫn thấp hơn) sẽ ghi lại thời gian trôi qua ít hơn so với một đồng hồ nằm xa vật thể khổng lồ nói trên (và ở thế năng hấp dẫn cao hơn).Những tiên đoán này của thuyết tương đối đã được thực nghiệm nhiều lần xác nhận và chúng là mối quan tâm thực tế, ví dụ như trong hoạt động của các hệ thống định vị vệ tinh như GPS và Galileo.[2] Sự giãn nở thời gian cũng là chủ đề của các tác phẩm khoa học viễn tưởng, vì về mặt kỹ thuật, nó cung cấp phương tiện để du hành thời gian.[3]