在物理學和數學中，壹個n個數的序列可以被理解為壹個n維空間中的位置。當n=4時，所有這樣的位置的集合就叫做四維空間。這種空間與我們熟悉並在其中居住的三維空間不同，因為它多壹個維數。這個額外的維數既可以理解成時間，也可以直接理解為空間的第四維，即第四空間維數。
四維空間是壹個時空的概念。簡單來說，任何具有四維的空間都可以被稱為“四維空間”。不過，日常生活所提及的“四維空間”，大多數都是指愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的“四維時空”概念。根據愛因斯坦的概念，我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關系，是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又多了壹條時間軸，而這條時間的軸是壹條虛數值的軸。
四維空間：
零維：點的世界；
壹維：線的世界，只有長度；
二維：平面世界，只有長和寬；
三維：立體空間世界，具有長、寬、高；
四維：壹種時空概念，多是指愛因斯坦相對論中提及的“四維時空”概念，即我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關系，是在三維的架構上的長、寬、高三條軸外又加了壹條時間軸。
第四維數可以用空間的方式理解，即壹個有四個空間性維數的空間（“純空間性”的四維空間），或者說有四個兩兩正交的運動方向的空間。這種空間就是數學家們用來研究四維幾何物體的空間，與愛因斯坦提出的時間作為第四維數的理論不同