Paradoxul gemelelor poate fi explicat prin teoria relativitatii a lui Albert Einstein. Conform acesteia, timpul se dilata in prezenta unei forte gravitationale puternice, cum ar fi cea produsa de rotatia Pamantului. Astfel, unul dintre gemeni, care s-a aflat la bordul unui avion care s-a deplasat in jurul Pamantului cu viteza mare, si-a petrecut mai putin timp in prezenta fortei gravitationale decat celalalt gemeni, care a ramas pe Pamant. Aceasta diferenta de timp conduce la paradoxul gemelelor.