阿爾伯特·愛因斯坦於1879年3月14日出生於德國的馬爾姆，雙親都是猶太人。父親赫爾曼·愛因斯坦是一個小業主，依靠親戚的資助經營一家電器設備工廠。
幼年的愛因斯坦略顯遲鈍，四五歲時還不大會說話，在學校裏表現也極為平常。4歲那年，父親給了他一個指南針，引起了他強烈的好奇心，他覺得似乎有一種神秘的力量支配著那枚指南針，這種驚奇感構成了他探索事物的原委的初始動力。
盡管雙親完全沒有宗教信仰，但愛因斯坦在幼年時卻深深地篤信宗教。到了12歲，他在閱讀通俗科學書籍的過程中認識到，《聖經》裏的許多故事都不是真實的。於是，他終止了宗教信仰而產生了一種真正狂熱的自由思想，其結果是對一切權威的懷疑。
後來在求學過程中他接受了父親的勸告，認識到想謀求職業必須先取得大學文憑，於是投考瑞士蘇黎世聯邦工業大學。他優異的數學成績給人留下了深刻印象，卻因其他成績的拖累而沒通過入學考試。大學校長建議他去中學補習一年，再來投考。他在瑞士阿勞市的阿爾高州立中學學習一年，17歲的時候終於考入蘇黎世聯邦工業大學師範係，學習物理和數學。在此期間，愛因斯坦生活窘迫，每月靠親戚資助的100瑞士法郎生活，還要省20瑞士法郎繳納加入瑞士國籍的歸化費。1901年愛因斯坦取得瑞士國籍，同年畢業。
畢業後，他想留校擔任助教，但遭到拒絕。隨後他試圖謀求中學或技校教師的職位，也沒有成功，於是，他隻得擔任家庭教師，偶爾也在中學替別人代課。1902年，他在朋友的幫助下得到一份固定的工作——瑞士伯爾尼市專利局專利審查員。1903年結婚，新娘是他在蘇黎世的同學——塞爾維亞姑娘米列娃·瑪麗琦。
專利局的工作使愛因斯坦有了可靠的經濟保障，而且工作並不繁重，使他能有許多空閑時間從事研究。愛因斯坦對此非常滿意，甚至認為這是最適合物理學的工作方式——從事與物理無關的職業，閑暇時從事研究。
愛因斯坦博采眾長為我所用。他廣泛接觸了各種不同的文化：牛頓、安培、休謨、斯賓諾莎、萊布尼茲、康德、馬赫等各流派哲學著作，許多文學名著、德國古典音樂……他從這些不同的文化中，孜孜不倦地汲取營養，但從不定於一尊。如馬赫對牛頓力學的批判對他很有啟發，但馬赫不重視理論思維，不承認原子存在，這一直受到愛因斯坦的批判。多元的文化品種、活躍的文化因子，在愛因斯坦的頭腦中通過隨機碰撞，產生出新的組合，於是創新力噴薄而出。1901年起，他開始在德文科學雜誌《物理年鑒》上發表研究成果，1905年他的研究達到高峰。
那一年，《物理年鑒》發表了他的5篇論文。第一篇——《分子大小的新測定法》使他獲得了博士學位。第二篇——《關於光的產生和轉讓和一個啟發性觀點》成功地把兩個相互矛盾的光學理論——波動說和粒子說結合在一起，大膽地提出了光的量子化理論。這一學說澄清了長期存在於光學中的理論混亂，令人信服地解釋了諸多費解的實驗現象。值得一提的是，他的研究奠定了量子論的基礎，由此衍生的波粒二象性觀點經過另一位物理學家——法國的德布羅意的發展，成為物理學家最基本的世界觀，是現代物理學最重要和最基本的概念之一。這一成就使他贏得了1922年的諾貝爾獎。第三篇論文《在熱分子運動論所要求的靜液體中懸浮微粒的運動》討論了漲落現象，闡明了幾個非常重要但未能精確測得的物理常數的關係。尤為重要的是，愛因斯坦的工作打消了理論界對分子實在性的疑慮。
以上3篇論文已是輝煌的成就，但是與第四篇相比則顯得黯然失色。這篇題為《論動體的電動力學》的論文開創了一場真正的革命。20世紀初的物理學孕含著深刻的危機；在經典物理學的兩大支柱——牛頓力學和經典電磁學之間存在著難以調和的矛盾。為了解決這一致命矛盾，許多物理學家做出了艱苦的努力，有些人甚至已提出了非常接近正確思想的方案，但是，隻有愛因斯坦才敏銳地認識到，矛盾的核心在於牛頓的絕對時空觀念。愛因斯坦認為，時間和空間都是相對的。他向束縛人類幾千年的思想和統攝科學界近300年的權威提出了挑戰。