力学相对性原理（伽利略相对性原理）仅指经典力学定律在任何惯性参考系（惯性系）中数学形式不变，换言之，所有惯性系都是等价（平权）的。

在一个惯性系的内部所作的任何经典力学实验，都不能确定这一惯性系本身是处于相对静止状态，还是匀速直线运动状态。换言之，经典力学定律在任何一个惯性系中数学形式不变。

对于所有的惯性系，力学定律都是相同的，或者说，一切惯性系都是等价（平权）的，没有一个惯性系具有优越地位。

设有两个参考系S(Oxyz)及S'(O'x'y'z')，坐标轴相互平行且轴x与轴x'重合，S'相对S沿x轴以u做等速直线运动，且S系与S'系中各处有结构完全相同的时钟，记录的时刻为t与t'，并以两坐标原点O及O'重合时刻为计时起点，则可得某质点m的运动在两参考系中的时空变换关系：

x'=x－ut　 y'=y　 z'=z　 t'=t

上式即为伽利略（坐标）变换。如果将各式对时间求导，则得速度变换式：

vx'=vx－u　 vy'=vy　 vz'=vz

因此，如果S是惯性系，即不受外力作用的物体在其中做等速直线运动，则根据上式，它在S'中也一定做等速直线运动，所以S'也是惯性系。如果将各式再一次对时间求导，则得加速度变换关系式：

ax'=ax　 ay'=ay　 az'=az

亦即a'=a。因此如果S是惯性系，即在其中F=ma成立，则在S'中也有F=ma'，所以S'也是惯性系。这样就从伽利略变换导出了力学相对性原理。