Per poter confrontare le letture dei tempi dei due osservatori è necessario “sincronizzare” gli orologi.
A questo fine consideriamo due osservatori A e B collocati in due punti dello spazio di un sistema inerziale che effettuano misure di tempo per eventi che si verificano nelle loro immediate vicinanze. In tal modo abbiamo definito un tempo tA per A e un tempo tB per B. Per poter confrontare le letture dei tempi dei due osservatori è necessario “sincronizzare” gli orologi. Questo viene fatto “per definizione” nel modo seguente (usiamo qui una versione equivalente ma semplificata rispetto a quella del 1905, esposta da Einstein successivamente). Supponiamo che da A al tempo tA parta un raggio di luce verso B, e da B al tempo tB parta un raggio di luce verso A. Diremo allora che i raggi sono stati inviati simultaneamente (cioè tA = tB) se la luce proveniente da A e quella proveniente da B vengono percepite da un osservatore M posto nel punto medio del segmento che congiunge la posizione di A con quella di B nello stesso istante tM.