慣性參考系

當描述物體運動時，只有相對於特定的參考系，才能確實顯示出物體的物理行為。假若選擇了不適當的參考系，則相關的運動定律可能會比較複雜，在慣性參考系中，力學定律表現出的形式最為簡單。從慣性參考系觀察，任何呈勻速直線運動的參考系，也都是慣性參考系，否則是「非慣性參考系」。換句話說，牛頓定律滿足伽利略不變性，即在所有慣性參考系裏，牛頓定律都保持不變。
　　牛頓闡述第一定律的方式很值得一提，他將第一定律建立在一個所謂的絕對時空——不依賴於外界任何事物而獨自存在的參考系。
　　在牛頓時期，固定星體時常被用為參考系，這是因為，相對於絕對空間，它們大致靜止不動。在那些相對於固定星體呈靜止不動或勻速直線運動的參考系中，牛頓運動定律被認為正確無誤。但是，學者們現在知道，固定星體並不是固定不動。在銀河系內的固定星體會隨著整個星系旋轉，顯示出自行；而那些在銀河系外的固定星體會從事它們自己的運動，這可能是因為宇宙膨脹、本動速度等等。 [註]現在，慣性參考系的概念不再倚賴絕對空間或固定星體。替而代之，根據在某參考系中物理定律的簡易性質，學者可以辨識這參考系是否為慣性參考系。更確切而言，假若虛設力不存在，則這參考系是慣性參考系；否則，不是慣性參考系。
　　實際而言，雖然不是必要條件，選擇以固定星體來近似慣性參考系，這動作造成的誤差相當微小。例如，地球繞著太陽的公轉所產生的離心力，比太陽繞著銀河系中心的公轉所產生的離心力，要大三千萬倍。所以，在研究太陽系中星體的運動時，太陽是一個很好的慣性參考系。
[註]絕對時空是一個地位獨特的絕對參考系。在絕對時空中，物體具有保持原來運動狀態的性質。這性質稱為慣性。因此，第一定律又稱為慣性定律。但以現代物理學的觀點看來，並不存在一個地位獨特的絕對參考系。