閔可夫斯基時空中的正交歸一基底(orthonormal basis)必然包含一個類時與三個類空的單位向量。若希望以非正交歸一基底

閔可夫斯基時空
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阿爾伯特·愛因斯坦在瑞士蘇黎世聯邦科技大學時期的數學老師赫爾曼·閔可夫斯基在愛因斯坦提出狹義相對論之後，於1907年將愛因斯坦與亨德里克·勞侖茲的理論結果重新表述成(3+1)維的時空，其中光速在各個慣性參考系皆為定值，這樣的時空即以其為名，稱為閔可夫斯基時空，或稱閔可夫斯基空間。

愛因斯坦一開始不認為這樣的表述有何重要性，但當他1907年開始轉往廣義相對論發展時，發現閔可夫斯基時空可說是其所要發展的理論架構的基礎，轉而對這樣的表述採取高的評價。

[編輯] 標準基底
閔可夫斯基時空的一組常用標準基底是四個互相正交的向量的集合(e0, e1, e2, e3) 使得


這些條件可以更簡要地寫成如下形式：


其中μ與ν涵蓋的數值有{0, 1, 2, 3}，矩陣η稱為閔可夫斯基度規，數值為


相對於一組標準基底，一向量V 的分量可以寫作(V0,V1,V2,V3)，並且我們使用愛因斯坦標記來寫。分量V0稱作V 的「類時分量」(timelike component)，而其他三個分量則稱作「類空分量」(spatial components)。

以分量來寫，兩個向量V與W間的內積可寫成

，
而一向量V的範數(norm)平方值為

。
[編輯] 因果結構
四維向量依據它們（閔可夫斯基）內積的正負號來區分。四維向量U、V與W可分類如下：

V是類時(timelike)，若且唯若
U是類空(spacelike)，若且唯若
W是零(null)或稱類光(lightlike)，若且唯若
這樣的術語源自於相對論中對於閔可夫斯基時空的使用。閔可夫斯基時空中一事件所有零向量的集合構成了該事件的光錐(light cone)。注意到這些標記的使用與參考系無關。

向量場被稱作是類時、類空或零，是看場定義所在的各點，其所對應的向量是類時、類空或零。

關於零向量一個有用的結果：「若兩個零向量、正交（即：零內積值），則它們必定是呈比例關係（為常數）。」

一旦時間方向選定了，類時向量與零向量可以再分為各種類別。以類時向量(timelike vector)來說，我們有

1.未來方向(future directed)類時向量，其第一個分量為正，而
2.過去方向(past directed)類時向量，其第一個分量為負。
以零向量(null vector)來說，可分為三種類別：

1.純零向量(zero vector)，其在任何基底下，所有分量皆為(0,0,0,0)。
2.未來方向零向量，其第一個分量為正，而其餘分量為0。
3.過去方向零向量，其第一個分量為負，而其餘分量為0。
加上類空向量，全部共有六種類別。

閔可夫斯基時空中的正交歸一基底(orthonormal basis)必然包含一個類時與三個類空的單位向量。若希望以非正交歸一基底來做咚悖瑒t可有其他的向量組合。例如：可以輕鬆建構一種（非正交歸一）基底，整個是由零向量所組成，稱之為「零基底」(null basis)。