Les concepts de vitesse de la lumière variable soutiennent que la vitesse de la lumière dans le vide, généralement notée c, pourrait ne pas être constante dans certains cas.
NB : la vitesse de la lumière dans un milieu autre que le vide est inférieure à c. Ce n'est pas le sujet de cet article, dans lequel on traite des théories selon lesquelles la vitesse limite elle-même pourrait varier dans certaines conditions.
En 2005, le télescope d'observation des rayons gamma MAGIC observa un décalage entre différentes vagues de lumière. Certains physiciens proposèrent que cet effet serait une première observation confortant des théories de la gravitation quantique qui prédisaient une variation de la vitesse de la lumière selon le niveau d'énergie. Mais même pour les partisans de ces théories, l'effet semblait anormalement élevé.
Finalement, les observations du Fermi Gamma-ray Space Telescope ne montrèrent aucun décalage, ce qui conduit à penser que le résultat de MAGIC est dû à différents phénomènes astrophysiques. Les théories prévoyant une variation de la vitesse de la lumière suivant les niveaux d'énergie ne sont pas forcément réfutées par ces nouvelles mesures, car elles peuvent être ajustées pour expliquer qu'aucun effet n'est visible pour les niveaux d'énergie impliqués.
Des théories de la variation de la vitesse de la lumière ont été proposées indépendamment par Jean-Pierre Petit en 1988 puis John Moffat en 1992 et popularisées par le duo Andreas Albrecht et João Magueijo en 1998 pour expliquer le problème de l'horizon en cosmologie et proposer ainsi une alternative à l'inflation cosmique.
Dans le modèle de Petit, la variation de c accompagne la variation conjointe de toutes les constantes physiques combinées aux changements de facteurs d'échelle dans l'espace-temps pour que toutes les mesures et équations de ces constantes demeurent inchangées au cours de l'évolution de l'Univers. Les équations de champs d'Einstein demeurent invariantes sous la variation conjointe de c et G dans la constante d'Einstein. Les derniers modèles restreignent la variation des constantes dans les hautes densités énergétiques de l'Univers à ses débuts.
Bien que ces travaux soient les premiers dans le domaine, ils reçurent peu de médiatisation dans la communauté scientifique (encore aujourd'hui).
L'idée de Moffat et du duo Albrecht-Magueijo est que la lumière se soit propagée 10 plus vite dans l'univers primitif, laissant le temps aux régions distantes de l'Univers en expansion d'interagir entre elles.