物理学中将牛顿运动定律所适用的参考系,称为惯性参考系(简称“惯性系”)。相对于某一惯性系作匀速直线运动的一切参考系，牛顿运动定律同样适用，因而也都是惯性系。这就是说，研究一个力学现象时，不论取哪一个惯性系，对这一现象基本规律的描述都一样。这就是经典力学的相对性原理，它还可以表述为：一切惯性系都是等价的。

　　例如，在匀速直线运动的轮船内的旅客，如果排除船的颠簸，则在封闭船仓内的人无法判断船是作匀速直线运动，还是静止。这时，竖直向上抛掷一件东西，仍将落回原处，尽管物体在上抛过程中船又向前行驶了一段距离；向船首或船尾跳跃同样距离所需要花的力气完全相同。

　　经典力学的相对性原理要求：描述力学基本规律的公式从一个惯性系换算到另一个惯性系时，形式必须保持不变。伽利略变换满足了这种换算关系 。

　　设一惯性系 以速度相对于惯性系作匀速直线运动。选取坐标系 、 的 轴、 轴在沿 方向的同一直线上，其他相应的坐标轴始终平行。

　　对于运动质点P， 时刻在K系中测得的位置为 ，在 系中测得位置为 。这两组位置坐标之间关系为

， ，

这就是伽利略变换式。

　　绝对时空观认为在不同的惯性系中去测量同一段时间间隔的结果是相同的，从不同的惯性系中去测量同一个空间间隔，也是相同的。

　　将伽利略的位置坐标变换公式对时间求导，得到伽利略的速度变换公式，即

， ，

即 ， ，

写成矢量式，即为

将上式对时间再求导一次，得

　　
　　牛顿力学还认为，在不同的参考系中，物体的质量是不变的。即

可得　　　　　　　　　　

因此，在惯性系K中 　　　

在惯性系K'中　　　　　　，

可见，牛顿第二定律都具有相同的表述形式。
　　由于在不同惯性系中，测得同一物体所受的力都相同，而每一个力总是与其反作用力同时存在的，故表述作用力与反作用力关系的牛顿第三定律，在不同惯性系中也都具有相同的表述形式。综上所述，低速运动时，在伽利略变换下，牛顿力学的一切规律在所有惯性系中都保持相同的表述形式(见例题06-21-01-01),即牛顿力学满足经典力学相对性原理。