En mecánica newtoniana, un sistema de referencia inercial es un sistema de referencia en el que las leyes del movimiento cumplen las leyes de Newton y, por tanto, la variación del momento lineal del sistema es igual a las fuerzas reales sobre el sistema, es decir un sistema en el que: En cambio la descripción newtoniana de un sistema no-inercial requiere la introducción de fuerzas ficticias o inerciales de tal manera que: Esto lleva a una definición alternativa, un sistema inercial es aquel en que el movimiento de las partículas puede describirse empleando sólo fuerzas reales sin necesidad de considerar fuerzas ficticias. El concepto de sistema de referencia inercial también es aplicable a teorías más generales que la mecánica newtoniana. Así, en la teoría de la relatividad especial también se pueden introducir los sistemas inerciales. Aunque en relatividad especial la caracterización matemática no coincide con la que se da en mecánica newtoniana, debido a que la segunda ley de Newton, tal como la formuló, no se cumple en la Teoría de la relatividad. El concepto de sistema de referencia no fue establecido hasta dos siglos después de la formulación de las leyes de Newton (1687), cuando Ludwig Lange (1885) introdujo el concepto en un intento de eliminar la necesidad de un espacio y un tiempo absolutos del tipo que Newton conjeturaba. Estas ideas fueron, poco más tarde, consideradas en la formulación de la teoría de la relatividad especial.

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In classical physics and special relativity, an inertial frame of reference (also inertial reference frame or inertial frame, Galilean reference frame or inertial space) is a frame of reference that describes time and space homogeneously, isotropically, and in a time-independent manner. The physics of a system in an inertial frame have no causes external to the system. All inertial frames are in a state of constant, rectilinear motion with respect to one another; an accelerometer moving with any of them would detect zero acceleration. Measurements in one inertial frame can be converted to measurements in another by a simple transformation (the Galilean transformation in Newtonian physics and the Lorentz transformation in special relativity). In general relativity, in any region small enough for the curvature of spacetime and tidal forces to be negligible, one can find a set of inertial frames that approximately describe that region. Systems in non-inertial frames in general relativity don't have external causes because of the principle of geodesic motion. Physical laws take the same form in all inertial frames. By contrast, in a non-inertial reference frame in classical physics and special relativity, the physics of a system vary depending on the acceleration of that frame with respect to an inertial frame, and the usual physical forces must be supplemented by fictitious forces. For example, a ball dropped towards the ground does not go exactly straight down because the Earth is rotating. Someone rotating with the Earth must account for the Coriolis effect—in this case thought of as a force—to predict the horizontal motion. Another example of such a fictitious force associated with rotating reference frames is the centrifugal effect, or centrifugal force.

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