El espacio físico es el lugar que ocupa un objeto en el universo, concebido en base a las tres dimensiones lineales acostumbradas: altura, anchura y profundidad. En ese sentido, el espacio es un concepto clave para la comprensión física del universo.

Es calculable matemáticamente y cuestionado por la física contemporánea. Su relación con el tiempo se conoce desde épocas remotas, pero fue desarrollada plenamente en el siglo XX por Albert Einstein, como veremos más adelante.

En la mecánica clásica o mecánica newtoniana, el espacio constituye una de las magnitudes elementales del universo, que no es definible a través de otras magnitudes similares (como tiempo, masa, etc.).

Espacio exterior

El concepto de espacio exterior surge con la posibilidad de conocer el universo más allá de nuestro planeta. El espacio exterior es la vasta extensión de vacío entre el fin de la atmósfera y el inicio de la de otros planetas distantes.

Se denomina «exterior» en contraposición con el espacio interior del planeta. Este espacio sin embargo no se encuentra realmente vacío de materia ni de energía, pero contiene una densidad sumamente baja de partículas (especialmente hidrógeno) y de ondas electromagnéticas.

La exploración del espacio exterior se limitó durante muchos siglos a la observación a través de telescopios. Recién en el siglo XX se pudieron poner los primeros objetos en órbita.

Además, en 1969 llegaron los primeros astronautas en la Luna, iniciando la exploración física y tecnológica del espacio exterior, mediante el lanzamiento de sondas espaciales y, posteriormente, de misiones no tripuladas a Marte y otros planetas.

Espacio geográfico

En geografía, se entiende por espacio geográfico al modo específico en que una sociedad se organiza en el espacio físico que ocupa; o bien al espacio físico mismo, una vez que ha sido organizado por una sociedad específica.

Dicho en términos más sencillos, este concepto se refiere al modo en que las sociedades se interrelacionan con su medio ambiente, estructurado en diversos "paisajes": natural, humanizado, agrario, industrial, urbano, etcétera. Puede emplearse como sinónimo de territorio.

De esta manera, a la hora de estudiar el espacio geográfico de una sociedad, deberemos hacer referencia a su organización económica, política, social y cultural; elementos que en geografía se representan usualmente como un conjunto de nodos, líneas, áreas o flujos, según lo que estipula el análisis espacial.

Por ende, algunas dinámicas son estáticas y estables (como el uso del suelo), mientras que otras móviles y fluidas (como el transporte).

Filosofía del espacio

 Albert Einstein

En 1905, Albert Einstein publicó un documento sobre una teoría de la relatividad especial, en el cual proponía que el espacio y el tiempo se combinaban en una única construcción conocida como espacio-tiempo. En esta teoría, la velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores —lo que resulta en que dos eventos que parecen simultáneos para un observador particular no lo serán para otro observador si ambos están en movimiento uno respecto del otro—. Por otra parte, un observador medirá un reloj en movimiento andar más lentamente que uno estacionario con respecto a ellos; y las medidas de los objetos tienden a reducirse en la dirección en la que están en movimiento respecto al observador. En esta teoría, el espacio y el tiempo son relativos al observador, cada observador mide distancias y tiempos diferentes, aunque existe una manera objetiva de relacionar las medidas de los diferentes observadores de manera consistente y sin violaciones de la causalidad física. Sin embargo, la teoría especial de la relatividad no era completa, porque no podía describir bien los fenómenos gravitatorios, ni tampoco era consistente la teoría de la gravedad newtoniana, por lo que Einstein buscó una teoría relativista más general.

En los diez años siguientes Einstein trabajó en una teoría general de la relatividad, la cual describe cómo la gravedad interactúa con el espacio-tiempo de manera adecuada, desde el punto de vista macroscópico. Dentro de esta teoría, la gravedad en lugar de ser un campo de fuerzas actuando en el espacio-tiempo, es un efecto colateral de la estructura geométrica no plana del espacio-tiempo.18​ Esta teoría tenía la ventaja de explicar de manera natural por qué la masa inercial y la masa gravitatoria eran exactamente iguales, coincidía con las predicciones newtonianas en los casos en que esta era aplicable y además predecía fenómenos nuevos como el avance del perihelio de Mercurio. Además la teoría hace otras predicciones, actualmente bien verificadas: el tiempo marcha más despacio en lugares con menor potencial gravitatorio y los rayos de luz se desvían en presencia de un campo gravitatorio. Científicos han estudiado la conducta de los púlsares binarios, confirmando las predicciones de las teorías de Einstein y la geometría no euclidiana es por lo general utilizada para describir el espacio-tiempo.

 Immanuel Kant 

En el siglo XVIII el filósofo alemán Immanuel Kant desarrolló la teoría del conocimiento en la que el conocimiento sobre el espacio puede ser a la vez a priori y sintético.10​ Según Kant, el conocimiento acerca del espacio es sintético, en que las afirmaciones sobre el espacio no son simplemente verdaderas en virtud del significado de las palabras en la declaración. En su trabajo, Kant rechazó la visión de que el espacio debe ser una sustancia o relación. En cambio, llegó a la conclusión de que el espacio y tiempo no son descubiertos porque no son características objetivas del mundo, sino realidades a priori que existen solo en nuestra mente; son propiedades de nuestra mente que nos permiten estructurar los elementos de nuestra experiencia.