行星近日点的反常运动、光线在引力场中的偏移、引力红移是著名的广义相对论的三大天文验证。20世纪60-70年代，通过雷达回波的延迟效应，再次验证了广义相对论的正确性，被视为广义相对论的第四个天文学验证。如英国皇家学会会长汤姆逊所言“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。”
20世纪70年代以来，随着观测精度的提高，天文工作中开始考虑时间尺度中的相对论效应。1976年国际天文学联合会大会做出决议，正式在天文学中引进了相对论时间尺度。经典的时间和空间距离不再被视作绝对量，而依赖于所采用的参考系。1989年国际天文学联合会成立了关于参考系的工作组，工作组于1991年1月提出了关于广义相对论框架内时空坐标系的9条建议。其中，对于在此框架下的若干时间尺度提出了明确定义和相互关系。目前，时间在相对论框架内的研究、时间计量与坐标系选择的关系、时间作为时空坐标系的一维在定义天文参考架中的意义等课题，还在深入研究之中。
