慣性系（かんせいけい、ガリレイ系とも、英語: inertial frame of reference）は、慣性の法則（運動の第1法則）が成立する座標系である。物理学全般に関係する概念であるが、ニュートン力学および特殊相対性理論において特によく注目される。 力がはたらかないか、はたらいている力の和（合力）が 0 である物体がする運動を慣性運動といい、慣性系とは慣性運動をする物体と、それと共に運動する時計と物差しで測る時間・空間とをひとまとめにした概念である。慣性の法則により慣性運動は等速直線運動であるため、慣性系は直線座標系となる。 したがって慣性系によって物体の運動状態を記述するとき、その物体は外力を受けない限り等速直線運動を行う。 ある慣性系 S1 に対して等速直線運動する座標系 S2 から見ると物体は外力を受けない限り等速直線運動を行うので、S2 は慣性系である。また、 S1 に対して
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