多維空間，是指由4條或者更多條維度組成的空間。
多維空間定義 “維”是一種度量，在三維空間坐標上，加上時間，時空互相聯係，就構成四維時空。
我們通常的空間概念，是指由長、寬、高組成的三維空間。時間本身具有維度的某些特點，例如一條時間軸可以連接無數個3維空間，因此可以認為我們生活在3+1維時空（4維空間）中；但時間與長、寬、高卻是有很大的區別的，例如時間單位與長度單位是不一樣的，因此這還不算真正意義上的多維空間。由於光子隻能在三維空間中傳播，人的肉眼無法看到其他可能存在的維度，這就使得對多維空間的探尋非常困難。但是，眾多的科學家、物理愛好者和科幻迷還是提出了各種有關於多維空間的理論。
在平行宇宙理論中，由於存在著無數多個3維宇宙，這些宇宙並不能通過長、寬、高或者時間進行相連，隻能通過另外一條維度進行連接，因此平行宇宙本身至少就是一個4+1維時空（5維空間）。
在弦理論中，認為各種基本粒子都是由很小很小的線狀弦組成的，在眾多現象難以用理論解釋的情況下，愛德華·維頓提出了11維空間的概念。
有些人認為，進入黑洞就可以見到神秘的多維幾何體。
四維時空的概念日常生活中提到的“四維空間”大部分是指阿爾伯特愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提到的“四維時空”概念。我們的宇宙是由時間和空間組成的時空關係在空間的結構上，除了長度、寬度、高度三個軸外，還加上了一個時間線，這個時間軸是虛數的軸。
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根據阿爾伯特愛因斯坦相對論，我們生活中麵對的三維空間和時間構成了所謂的四維空間。一維是線，二維是麵，三維是靜態空間，四維是動態空間(因為有時間)。簡單地說：零維是亮點，沒有長度、寬度、高度。一維是由無數個點組成的線，隻有長度，沒有寬度，也沒有高度。二維是由無數條線組成的麵，沒有長度、寬度、高度。三維是由無數麵組成的身體，長寬高。維度可以理解為方向。人眼隻能看到三維，所以三維以上很難解釋。就像智力正常一樣，天生沒有一隻眼睛，沒有一隻耳朵的人(太可悲了。這樣做沒有雙眼效果，雙耳效果)，他很難理解距離。他可能認為這個世界是二維的。
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現實中宇宙是五維：時間一維、空間三維、物質一維。總共5個維度。精神上可以成為無限的維度。因為精神被現在過去的事物記住，在那裏可以天馬行空。補充：四維空間在我們身邊，但我們感受不到。就像螞蟻用鼻子上下嗅一樣，隻能感受到二維空間，但三維空間在上麵。人類用眼睛觀察周圍時隻能感受到三維空間，但再一次接觸時間方向就是四維空間。隻要科技不發達，發明能感受四維空間的特殊磁場振動時間機器就可以了。
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我們一般的空間概念是指由長度、寬度和高度組成的三維空間。時間本身具有維度的特定特征。例如，時間線可以連接很多三維空間，所以我們可以認為我們生活在三維時空(四維空間)。但是時間與長度、寬度、高度有很大的不同。例如，時間單位和長度單位不同，所以不是真正意義上的多維空間。光子隻能在三維空間傳播，所以人類肉眼看不到其他可能的維度，所以很難探索多維空間。但是很多科學家、物理學愛好者和科幻迷提出了關於多維空間的各種理論。
平行宇宙理論中存在著無數的三維宇宙，因此這些宇宙不能通過長度、寬度、高度或時間連接，隻能通過其他維度連接，因此平行宇宙本身至少是一個四維時空(五維空間)。弦理論認為各種基本粒子由非常小的線性弦組成，在很多現象很難用理論解釋的情況下，愛德華維頓提出了11維空間的概念。研究高維空間對理解宇宙本質具有重要意義。對人類應用空間規則也有重要的應用意義。