Основой классической механики является, сформулированный Галилеем на основании опытных фактов, принцип, утверждающий относительность состояния покоя и движения.
Все механические явления протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчёта (ИСО).
Принципом утверждается равноправие всех ИСО. Поэтому возможна иная формулировка:никакими механическими опытами, проведёнными внутри некоторой инерциальной системы, невозможно доказать, покоится она или движется.
Приведённые формулировки не означают, что движение или покой данного тела будет выглядеть одинаково для наблюдателя в другой ИСО.
Опыт Галилея
Представьте себе человека, внутри корабля, плывущего по совершенно гладкой поверхности озера с неизменной скоростью. Этот пассажир не может видеть ничего вне каюты и проводит эксперименты (например, изучает колебания маятников и траектории падающих тел). Исследователь не может определить, что судно движется (по отношению к берегу озера), не выходя на палубу или не посмотрев в иллюминатор. Движение маятника из его эксперимента будет таким же, как если бы эксперимент проводился на суше. Тело, брошенное вертикально вниз, упало бы на пол в том же месте, независимо от того, стоит судно на месте или движется равномерно и прямолинейно.
На основании своих опытов Галилей заключил, что любые эксперименты, проведённые внутри судна, движущегося с неизменными скоростью и направлением, дают результаты, аналогичные результатам береговых экспериментов.
Преобразование Галилея
Классический принцип, утверждающий относительность состояния покоя и движения, изложенный языком математических формул, называют преобразованием Галилея.
В соответствии с ним относительными являются:
- cостояние покоя;
- движение;
- координаты материальной точки;
- траектория;
- скорость.
Абсолютными (неизменными) являются:
- длина;
- масса;
- время;
- ускорение.
Они не изменяются при переходе наблюдателя из одной ИСО в другую.
Если некоторая ИСО K’ движется со скоростью 
относительно другой ИСО K. Координаты некоторой материальной точки в K’ и K связаны между собой преобразованием Галилея:
,
где 
— радиус-вектора точки в системах K’ и K.
Скорости материальной точки в этих ИСО связаны соотношением, называемым классическим законом сложения скоростей:
где 
— скорости точки в системах K и K’,
— скорость движения системы отсчёта K’ относительно K.
Следствия преобразования Галилея
- Время носит абсолютный характер;
- Масса является абсолютной величиной;
- Ускорение инвариантно;
- Сила, с которой взаимодействуют тела инвариантна (неизменна).