سفر در زمان به ایدهٔ حرکت بین لحظههای مختلف در زمان گفته میشود که مشابه حرکت بین مکانهای مختلف در فضا صورت میگیرد، و در آن امکان ارسال اشیاء (و در بعضی حالتها فقط اطلاعات) به زمان گذشته و آینده وجود دارد.
با این که از قرن نوزدهم، سفر در زمان همواره موضوع داستانهای علمی-تخیلی بسیاری بوده است و نیز سفر یک طرفه در فضا با استناد به پدیدهٔ پارادوکس زمانی مبتنی بر سرعت در تئوری نسبیت خاص (که در پارادوکسهای دوقلو تشریح شده است) اما هنوز این که قوانین فیزیک امکان بازگشت به زمان گذشته را میدهند یا نه مجهول مانده است. این نظریه توسط آلبرت اینشتین مطرح شده بود و گفته بود که اگر جسمی بتواند بیشتر از سرعت نور حرکت کند به سفر در زمان میپردازد. تاکنون امکانپذیر بودن بازگشت در زمان به دلیل اصل واقعیت هماکنون مردود است. به هر وسیلهای — چه تخیلی و چه فرضی — که برای سفر در زمان به کار رود عموماً ماشین زمان گفته میشود.