Klasik birleşik alan teorileri
Einstein'ın geometrik yaklaşımları

Elektromanyetizm için Maxwell denklemlerinin dengi Einstein’ın genel göreliliği çerçevesi içerisinde formüle edildiğinde, (Einstein’ın ünlü denklemi E=mc2 den anlaşılacağı üzere kütleye denk olarak) elektromanyetik alan enerjisi gerilme tansörüne ve böylelikle uzay-zamanın kıvrımlığına katkı yapar, ki bu, yerçekimi alanının genel-görelilik gösterimidir; ya da diğer bir söyleyişle, kıvrımlı uzay-zamanın belirli konfigürasyonları bir elektromanyetik alanın  etkilerini birleştirir. Bu, tamamen saf bir geometrik teorinin, bu iki alanı aynı temel olgunun farklı yönleri gibi ele alması gerektiğine işaret eder. Bununla beraber, bildik Riemannian geometrisinin elektromanyetik alanın özelliklerini tamamen saf bir geometrik olgu şeklinde tanımlaması mümkün değildir.
Tüm bir fizik kuralları kümesi için tek bir köken olabileceği inancıyla hareket eden Einstein, yerçekimi ve elektromanyetik kuvvetleri (ve belki diğerlerini de) birleştirecek genelleştirilmiş bir yerçekimi teorisini oluşturmaya çabalar. Bu girişimler, önceleri vierbeins ve “uzak paralellik” gibi ilave geometrik kavramlar üzerinde yoğunlaşır, fakat sonunda hem metrik tansör hem de afin bağlantısının temel alanlar olarak ele alınması çerçevesinde odaklanır. (Bağımsız olmadıklarından, metrik-afin teorisi biraz karmaşıktı.) Genel görelilikte, bu alanlar simetriktir (matris anlamda), fakat antisimetri elektromanyetizmde temel göründüğünden simetri gerekliliği bir ya da her iki alan için hafiflemiştir. Einstein'ın önerdiği birleşik alan denklemleri (fiziğin temel yasaları), genellikle, varsayılan uzay-zaman manifoldu için Riemann kıvrımlı tansörü cinsinden ifade edilen bir varyasyonel prensipten çıkarılmıştır.
Bu tür alan teorilerinde, parçacıklar, uzay-zamanda, alan mukavemeti veya enerji yoğunluğunun özellikle yüksek olduğu sınırlı bölgelerde ortaya çıkar. Einstein ve çalışma arkadaşı Leopold Infeld, Einstein'ın nihai birleşik alan teorisinde, alanın gerçek eşsizliklerinin nokta parçacıklara benzeyen yörüngelere sahip olduğunu göstermeyi başarmışlardır. Bununla beraber, eşsizlikler, denklemlerin işlemez hale geldiği yerlerdir ve Einstein, (büyük ölçüde doğrusal olmayan) alan denklemlerine soliton benzeri çözümler olarak, nihai teoride yasaların her yere uygulanması gerektiğine inanmıştır. Dahası, evrenin büyük ölçekli topolojisi, çözümler üzerine, nicemleme veya süreksiz simetriler gibi kısıtlamalar getirecektir.
Doğrusal olmayan denklem sistemlerini analiz etmek için iyi matematiksel araçların göreli yokluğunda, soyutlamanın derecesi, böyle teorileri, tanımlamaya çalıştıkları fiziksel olgulara bağlamayı zorlaştırır. Örneğin, torsion (burulma)nın (afin bağlantısının antisimetrik parçası) elektromanyetizm yerine isospin ile ilişkili olabileceği düşünülür; bu, Einstein tarafından “yer değiştirme alanı ikiliği” olarak bilinen süreksiz (ya da “dahili”) bir simetriyle ilişkilidir.
Einstein, yerçekiminin genel teorisi üzerine yaptığı araştırmalarında giderek daha izole oldu ve pek çok fizikçi onun çabalarını sonuçta başarısız olarak değerlendirdi. Özellikle, temel kuvvetlerin birleştirilmesi peşinde koşarken kuantum fizikteki gelişmeleri, özellikle güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet keşiflerini görmezlikten geldi (ya da tersi).