四维空间是标准欧几里德空间。是一个数学概念，可以拓展到n维；四维空间的第四维指与x、y、z同一性质的空间维度。在物理学和数学中，可将n个数的序列理解为一个n维空间中的位置。当n=4时，所有这样的位置的集合就叫做四维空间。四维空间和人居住的三维空间不同，因为多了一个维度。
四维时空（叫做闵可夫斯基空间），爱因斯坦在他的广义相对论和狭义相对论中提及，主要表述为宇宙是由三维空间和一维时间组成的‘四维时空’，所指的第四维与其它三维性质有很大差异。而四维空间概念中所说的第四维是指和其它三维性质一样的空间维度。两个概念完全不同，但长期的误用使得大众经常混淆这两个概念。一般人说到四维空间时，经常是误指四维时空概念，以至于有四维空间的第四维是时间这样的混乱说法出现。
