世界线（英语：World line）是德国数学家赫尔曼·闵可夫斯基于其1908年论文《空间与时间》中提及的概念。
他将时间和空间合称为四维时空，粒子在四维时空中的运动轨迹即为世界线。
在物理学上，世界线是物体穿越四维时空唯一的路径，因加入时间维度而有别于力学上的“轨道”或“路径”。
在物理学上，世界线是时空中某物体的历史所组成的事件序列，事件的发生与其前后演变可用四维坐标标示。
世界线是时空中的特殊曲线，线上的每个点都能标出物体在那个时间的时空位置。
举例来说，地球的公转轨道是宇宙中一个近乎圆形的三维封闭曲线，地球每年都会转回同一个点，但时间却不一样。
地球的世界线会在四维时空中循环（像弹簧的形状那样沿螺旋式轨迹延伸），而不会回到同一点上。
时空是称为“事件”的“点”，与标有事件的持续、稳定坐标系之集合。
四维时空的每个事件都有三个空间维度和一个时间维度，在数学上这称为流形。
若将此概念应用于高阶空间，为了方便在平面上作图，其中两个空间维度会被省略。每个事件都是闵可夫斯基图上的一个点，图上的坐标系纵坐标为时间轴，横坐标为空间轴。
粒子在闵可夫斯基图上的连续轨迹，即为世界线。
“5pb.”发行的游戏《命运石之门》讲述了在世界线之间跳动的故事，该公司的科学ADV系列也使用了这个概念。
