En 4-vektor er inden for den specielle relativitetsteori en vektorstørrelse, hvis skalarprodukt er invariant under Lorentz-transformationer.
En 4-vektor har 4 komposanter:
hvor den nulte komposant kaldes for tidslig, mens de tre andre kaldes for rumlige. Skalarproduktet mellem to 4-vektorer og er defineret som produktet af de tidslige komposanter minus produktet af de rumlige:
Dette skalarprodukt vil være det samme i et hvilket som helt inertialsystem.