Czasoprzestrzeń – matematyczny model ujmujący wspólnie przestrzeń fizyczną i czas jako jedno nierozłączne pojęcie, co jest opisywane w czterowymiarowej strukturze matematycznej.
Czasoprzestrzeń w mechanice klasycznej Dla mechaniki klasycznej zbiór zdarzeń obejmuje wszelkie zdarzenia zlokalizowane w dowolnym czasie który jest wielkością skalarną, i dowolnej przestrzeni 3-wymiarowej oraz ma globalną strukturę iloczynu kartezjańskiego zbiorów czasu i przestrzeni Oznacza to, że dla każdej współrzędnej czasowej istnieje zbiór odpowiadających jej punktów przestrzeni zwany teraźniejszością. W przestrzeni takiej określona jest metryka euklidesowa. Z metryki Euklidesa wynika, że dla danej chwili przestrzeń jest płaską przestrzenią euklidesową. Struktura przestrzeni jest więc strukturą warstw: dla każdego mamy płaską euklidesową przestrzeń w której można dowolnie określać układ współrzędnych. Możliwe jest uogólnienie takiej konstrukcji na więcej wymiarowe przestrzenie euklidesowe