Спеціальна теорія відносності (СТВ) розглядає взаємозв’язок фізичних процесів тільки в інерціальних СВ, тобто в СВ, які рухаються одна відносно одної рівномірно прямолінійно.

Постулати спеціальної теорії відносності 

Перший постулат СТВ:

В інерціальних СВ всі закони природи однакові.

Другий постулат СТВ:

Швидкість поширення світла у вакуумі однакова в усіх інерціальних СВ.

Одночасність двох подій відносна: події, одночасні в одній інерціальній СВ, не є одночасними в інерціальних СВ, що рухаються відносно першої СВ.

У СТВ застосовують релятивістський закон додавання швидкостей:

де v_x – проекція швидкості руху тіла відносно нерухомої СВ; v_1x – проекція швидкості руху тіла відносно рухомої СВ; v_2x – проекція швидкості рухомої СВ відносно нерухомої СВ.

Релятивістський закон додавання швидкостей набуває вигляду класичного: v_x = v_1x + v_2x, коли швидкості набагато менші від швидкості світла. У загальному випадку класична механіка І.Ньютона є окремим випадком СТВ.

Довжина тіла в різних СВ різна. Найбільшу довжину тіло має в тій СВ, де воно перебуває в спокої.

де l₀ – довжина стрижня в СВ, відносно якої стрижень перебуває у спокої; l – довжина стрижня в СВ, відносно якої стрижень рухається.

Час у різних СВ плине з різною швидкістю. У рухомих СВ час плине повільніше, ніж у нерухомих.

Інтервал часу τ₀, відлічуваний у СВ, відносно якої годинник перебуває у стані спокою (власний час події), менший, ніж інтервал часу τ, відлічуваний у СВ, відносно якої годинник рухається.

Енергія тіла (частинки), що рухається, залежить від швидкості його (її) руху:

Якщо швидкість ν руху тіла (частинки) дорівнює нулю, то Е = mс² – енергія спокою тіла (частинки).