Raumgeometrie misst Entfernung, Winkel und Krümmung in drei Dimensionen. Es enthält Elemente der euklidischen Festkörpergeometrie, kartesischen Koordinaten, Topologie und nicht-euklidischer Geometrie, insbesondere bei der Messung eines zweidimensionalen Raums auf einem dreidimensionalen Objekt, wie beispielsweise einer Kugel. Wenn die Raumgeometrie auf das Universum ausgedehnt wird, kann sie zusätzliche Dimensionen wie die Zeit enthalten.
Die alte Weltraumgeometrie konzentrierte sich auf Strukturen und Festkörper wie Kugeln, Würfel oder Kegel und die Messung ihres Volumens und ihrer Oberfläche. Zu Beginn des 17. Jahrhunderts entstanden neue Raumkonzepte und mit ihnen neue Ideen zu Geometrie und Messungen auf gekrümmten Oberflächen. Nicht-euklidische Geometrie entstand, um mehrere euklidische Axiome zu adressieren, die bei Anwendung auf die Oberfläche einer Kugel versagten. Später entwickelten Mathematiker diese Geometrien, um bestimmte Arten von gekrümmten Oberflächen zu behandeln. Insbesondere die hyperbolische und elliptische Geometrie befassen sich mit dem, was mit parallelen Linien passiert, wenn sie auf bestimmte Räume angewendet werden. Kartesische Koordinaten, die drei Dimensionen verwenden, haben auch zusätzliche Methoden zur Messung von Entfernung und Position im Raum hervorgebracht. Die im 19. Jahrhundert entwickelte Topologie befasst sich mit dem Verhalten des Raums unter Verformungen und Veränderungen. Im 20. Jahrhundert führte Einstein das Konzept der Raumzeit ein, das zeigte, dass sich der Raum um massive Objekte krümmt und dass die Zeit durch diese Krümmung beeinflusst wird.