Özel göreli zaman genişlemesi, Albert Einstein'ın Özel Görelilik Teorisi'ne göre, hareket eden cisimlerde zamanın daha yavaş akmasıdır 23.

Bu durum, şu örnekle açıklanabilir: Işık hızıyla karşılaştırılabilecek kadar yüksek hızlarda giden bir tren ve bu trenin içinde bulunan bir saat hayal edilsin 2. Trenin içindeki bir yolcuya göre trende bulunan saatin içindeki ışık demeti yukarı aşağı tiklemektedir 2. Dışarıdaki durgun gözlemciye göre ise ışık demetinin trenin içinde bulunan saatin alt aynasından yukarı doğru yola çıkıp üstteki aynaya ulaşmasına kadar geçen sürede tren bir miktar yol alır 2. Dolayısıyla ışık demetinin düz bir şekilde yukarı doğru değil, hem yukarı hem de sağa doğru hareket etmesi gerekir 2.

Bu durum, x = v * t denkleminde x (mesafe) artıyorsa ve v (ışık hızı, c) sabitse tek çözümün t’yi (zaman) artırmaktır şeklinde ifade edilir 2. Yani trenin içindeki ve dışındaki gözlemcilerin ikisi için de ışık demetinin aynı hızda yol alabilmesi için trenin içinde zaman genişlemeli, başka bir deyişle daha yavaş akmalıdır 2.

Zaman genişlemesi, 1970'lerde yapılan bir deneyle ispatlanmaya çalışılmıştır 3. Bir atom saati Dünya'da bir laboratuvarda, diğeri ise bir jet uçakta bulunmuştur 3. Uçak Dünya etrafında iki yönde dolaştırılmış ve uçaktaki saat ile laboratuvardaki saat karşılaştırıldığında, uçaktaki saatin daha yavaş çalıştığı sonucuna varılmıştır 3.

Ayrıca, zamanla ilgili oluşan yaş farkının gözlemlendiği "ikizler paradoksu" da zaman genişlemesinin bir sonucudur 35.