Ponieważ długość krzywej mierzona między dowolnymi punktami w czasoprzestrzeni jest niezmiennikiem przekształceń Lorentza (dokładniej: jest wielkością geometryczną czasoprzestrzeni generowanej przez grupę przekształceń Lorentza), to i czas własny jest niezmiennikiem.
(Dokładniej: grupa transformacji Lorentza generuje geometrię 4-wymiarową – wg ujęcia geometrii przez program erlangeński Kleina).
Pojęcie czasu własnego wprowadza szczególna teoria względności oraz ogólna teoria względności.
Związek między czasem własnym a czasem Jeżeli cząstka porusza się ruchem dowolnie zmiennym, to upływ czasu własnego będzie różnił się od upływu czasu jaki zostanie zmierzony zegarami w układzie spoczynkowym, oddzielającym dwa zdarzenia na linii świata cząstki (patrz rysunek).
Znajdziemy związek między tymi czasami.
Opis ruchu w układzie spoczynkowym Niech cząstka porusza się w czasoprzestrzeni po trajektorii, którą w układzie nieruchomym opisuje wektor styczny
Dwu punktom krzywej
oraz
związanym z upływem czasu odpowiada różniczkowe przemieszczenie się cząstki w czasoprzestrzeni (zwane interwałem czasoprzestrzennym), takie że