Un sistema de coordenadas utilizado para medir posiciones y movimientos, que puede afectar las magnitudes físicas observadas.Un sistema de referencia es un sistema de coordenadas utilizado para especificar la posición, la velocidad y otras magnitudes físicas de los objetos. La elección del sistema de referencia puede afectar drásticamente los valores medidos; por ejemplo, la rapidez de un objeto es diferente cuando se mide desde un tren en movimiento que desde una plataforma estacionaria. En física, los sistemas de referencia son esenciales para formular las leyes del movimiento y la relatividad, ya que definen la perspectiva desde la cual se realizan las observaciones.
Un sistema de referencia consta de un origen y un conjunto de ejes (por ejemplo, x, y, z) que pueden estar en reposo o en movimiento relativo a otros sistemas. Las leyes físicas, como las ecuaciones de Newton, adoptan formas diferentes según si el sistema es inercial (sin aceleración) o no inercial (con aceleración, donde aparecen fuerzas ficticias). En la relatividad especial, las mediciones de tiempo y espacio dependen del movimiento relativo de los sistemas, lo que conduce a efectos como la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud.
Los sistemas de referencia se utilizan en la navegación por GPS, donde los relojes de los satélites deben corregirse por efectos relativistas especiales y generales en relación con el sistema terrestre.
En la relatividad general, un ascensor en caída libre es un sistema inercial local, por lo que los astronautas sienten ingravidez: están en caída libre.
