Zaman makinesinin nasıl çalıştığına dair bilimsel olarak kanıtlanmış bir yöntem bulunmamaktadır, çünkü zaman makinesi kurgusal bir kavram olarak kabul edilmektedir. Ancak, bazı teorik modeller ve bilim kurgu hikayelerinde zaman makinesinin çalışma prensibi şu şekilde açıklanmaktadır: 1. Einstein'ın Görelilik Kuramı: Bu kurama göre, zaman ve uzay birbirleriyle ilişkilidir ve kütleli bir cisim zaman ve uzayı bükerek zamanı farklı hızlarda akmasına neden olabilir. 2. Solucan Delikleri: Bazı teorilere göre, solucan delikleri uzay-zamanı bükerek farklı zaman dilimlerine seyahat etmeyi mümkün kılabilir. 3. Zaman Genişlemesi: Özel görelilik teorisine göre, ışık hızına yakın hızlarda seyahat eden bir araçta zaman daha yavaş geçer.