«Парадокс близнецов» возможен в специальной теории относительности (СТО) из-за относительности одновременности событий. 1 Для разных инерциальных систем отсчёта существуют разные множества событий, одновременных в этой системе отсчёта. 1 Это означает, что переключение с одной инерциальной системы отсчёта на другую требует корректировки того, какой срез пространства-времени считается «настоящим». 1

Согласно СТО, с точки зрения «неподвижных» наблюдателей все процессы у двигающихся объектов замедляются. 1 Важную роль для понимания того, почему время замедляется именно у путешественника, менявшего свою систему отсчёта, играет относительность одновременности событий. 1

Также противоречие в парадоксе близнецов возникает из-за некорректности рассуждения: система отсчёта, связанная с путешественником, не может быть всё время инерциальной, поскольку в неинерциальной системе отсчёта ход часов зависит не только от скоростей, но и от ускорений. 5