狭义相对论的整个理论体系建立在狭义相对性原理和光速不变原理的基础之上。其中，狭义相对性原理是对伽利略相对性原理的推广。
伽利略相对性原理可以表述为：所有做匀速直线运动的惯性参考系在力学上完全等价。或者说，力学定律在所有惯性系中完全相同。
狭义相对性原理可以表述为：所有惯性系在物理学上完全等价。或者说，物理定律在所有惯性系中完全相同。根据狭义相对性原理，处于任意惯性系内部的观测者不可能通过任何物理实验来判断出该惯性系自身的运动速度，即物体的运动速度纯粹只具有相对的意义。