自古以來，人類就一直夢想著能夠穿越時空。無盡的想象力與好奇心，催生了一部又一部以穿越時空為題材小說、影視。一八九五年，英國著名小說家赫伯特·喬治·威爾斯（H.G.Wells，1866—1946）的科幻小說《時間機器》（The Time Machine）出版，這本書隻是威爾斯的第一部科幻小說，也是他最負盛名的科幻作品之一。有評論家將這本書的出版認定為“科幻小說誕生元年”。
《時間機器》描述一位科學家製造了一台時間機器，通過時間旅行來到公元802701年。這時的地球人類已進化成了兩類：埃洛依（Eloi）人和莫洛克（Morlock）人。來到未來的科學家闖入了以地上人類為食的莫洛克的地下世界，結果被莫洛克追趕，最後曆經艱險終於逃離。這部小說還被多次搬上銀幕。
在文學作品中，穿越時空之類的故事自古就有，不過大多涉及鬼神。威爾斯也並不是最早觸及“時間旅行”這一題材的作家，在他之前已經有許多作家涉足過這一題材，其中甚至包括美國諷刺小說家馬克·吐溫（M.Twain），他發表於一八八九年的《亞瑟王法庭中的康涅狄格美國佬》（A Connecticut Yankee in King Arthur’s Court）據說是最早涉及逆向時間旅行的小說。但在這些最早期的作品中，普遍沒有使用象時間機器這樣一種可以讓人選擇“時間目的地”的旅行器，並且也極少對時間旅行的機製作哪怕隻是科幻意義上的說明。而威爾斯的《時間機器》在這兩方麵都有突破，他在這部開創性的小說開頭，進行了大篇幅的科學哲理討論，為的是幫助讀者“克服不可能心理”。而這種“如果某種科學技術得以實現，那麼未來將……”的開篇方式，成了科幻小說的一種經典範例。
我們今天的科技，似乎就是在科學幻想中不斷前進的，曾經的不少幻想今天已經成為了現實。今後我們能不能實現時間旅行呢？我們知道，在狹義相對論出現以前，任何改變時間的想法都不具有理論基礎，時間旅行隻是一種幻想。一九零五年，愛因斯坦提出的狹義相對論顛覆了人們對時間與空間的“常識性”觀念，告訴人們時間的測量是隨參照係不同而不同的。
運動可以改變時間是狹義相對論的重要結論之一。在運動的參照係中，時間的流逝會變慢，即時間延緩效應，它的存在已經被物理實驗所證實。在相對論看來，任何移動都能改變時間，速度越快，時間改變的效果越明顯。如果有人想要到未來去旅行，他所需要的時間機器就應該是一艘能夠以接近光速的高速運行的飛船。想要到達的未來越遙遠，飛船所需達到的速度就越高。而如果他要回到過去，那麼他的飛船就必需以超越光速的速度運行。隻要能高速運動，就能實現時間旅行，相對論為時間旅行開啟了有理論依據的可能性，給熱衷於時間旅行的人們帶來了希望。
然而，愛因斯坦又指出，光速是物體運動速度的極限。當一個物體的速度接近光速時，物體的相對論質量會隨之增加，到物體達到光速時質量即成為無窮大。而使一個無窮質量的物體再加速是不可能的，即使是把一個飛船加速到光速的一半，我們也不可能做到，因為飛船無法攜帶使它加速到如此高速所需要的能源燃料。顯然，盡管時間可以通過運動來改變，但以這樣的方式來實現時間旅行是行不通的。
愛因斯坦的光速不可超越的論斷，並沒有影響科幻作家們創作時間旅行題材作品的熱情；有的物理學家也提出了一些有可能實現時間旅行的新觀點。特別是進入二十一世紀後，在時間旅行與時間機器的理論研究沒有任何進展的情形下，有關時間旅行、穿越時空的各類評論文章、小說、及電影、電視等，還格外多了起來。人們對時間旅行的興趣好象是越來越濃了，時間旅行現在已經成為一個十分熱門的話題。