特殊相対性理論（とくしゅそうたいせいりろん、ドイツ語： Spezielle Relativitätstheorie）は、アルベルト・アインシュタインが1905年に発表した物理学の理論である。光速度不変の原理（こうそくどふへんのげんり）「真空中の光の速さは、光源の運動状態に影響されない一定値ｃである。」と、特殊相対性原理（とくしゅそうたいせいげんり）「お互いに等速度で運動しているすべての慣性系において、すべての基本的物理法則は、まったく同じ形で表される。それらの慣性系のなかから、なにか特別なものを選び出すことはできない。」の二つを指導原理とする理論である。ニュートン力学で仮定されていなかった光速度不変の原理を導入する妥当性については本節で述べる。特殊相対論または特殊相対性原理とも呼ばれる。
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この理論を提唱した最初の論文は Zur Elektrodynamik bewegter Körper （動いている物体の電気力学）で、1905年にドイツの学術誌・Annalen der Physik 第17巻 pp.891?921 に掲載された。特殊相対性理論自体は、これを含めた数編の論文からなる。この理論を「特殊」と呼ぶのは、相対性理論で慣性系にのみ言及していることによる。また、発表から10年後にアインシュタインは、一般座標系を含む理論である「一般相対性理論」を発表した。
量子力学や相対性理論の登場する以前の物理学は、ニュートン力学によって物体の運動が、また、マクスウェルの方程式によって電磁波の振る舞いが記述されていた。
量子力学が発展する過程で1905年にアルバート・アインシュタインは、電磁波に粒子としての性質があることを仮定しなければ光電効果などの物理現象を説明できないことを見出した（光量子仮説）。この光量子仮説は、アーサー・コンプトンが電子によるX線の散乱にコンプトン効果を見出したなど複数の有力な証拠により支持された。これによって光が波(電磁波)としての性質をもちつつ、粒子としての振る舞いをするということが明らかになった。
運動する物体の振る舞いと電磁波の振る舞いが本質的に同じものであるということが示唆される一方で、それらがニュートン力学やマクスウェルの方程式では記述できないことという矛盾は、ド・ブロイによって物質波の概念が与えられ、実験的に支持されるようになると一層顕著になった。