Інерці́йна систе́ма ві́дліку — система відліку, в якій тіло, на яке не діють жодні сили, рухається рівномірно й прямолінійно. Або це система відліку, в якій прискорення тіла зумовлене тільки дією на нього сил.

Існування інерційних систем відліку постулюється в сучасному формулюванні законів Ньютона.

Система відліку, яка рухається із сталою швидкістю відносно інерційної системи, також є інерційною.

Інерційність будь-якої реальної системи відліку приблизна. Будь-яка точка, що її можна було б вибрати за початок системи координат, здійснює якийсь нерівномірний рух. Так, наприклад, для більшості задач у земних умовах можна зв'язати інерційну систему відліку з поверхнею Землі, нехтуючи обертанням планети навколо своєї осі чи навколо Сонця, проте при розгляді сил Коріоліса таку систему відліку вважати інерційною не можна. Аналогічно, при розв'язуванні задач планетарного руху, можна знехтувати обертанням Сонця навколо центру галактики.

Спеціальна теорія відносності постулює, що всі фізичні закони однакові для усіх інерційних систем відліку.

При переході від однієї інерційної системи відліку до іншої справедливі перетворення Лоренца.

Системи відліку, зв'язані з тілами, що рухаються нерівномірно чи непрямолінійно, називаються неінерційними системами відліку.

Галілея принцип відносності, принцип фізичного рівноправ'я інерціальних систем відліку в класичній механіці, що виявляється в тому, що закони механіки у всіх таких системах однакові. Звідси витікає, що жодними механічними дослідами, що проводяться в якій-небудь інерціальній системі, не можна визначити, чи покоїться дана система або рухається рівномірно і прямолінійно. Це положення було вперше встановлене Г. Галілєєм в 1636. Подібність законів механіки для інерціальних систем Галілей ілюстрував на прикладі явищ, що відбуваються під палубою корабля, що покоїться або рухомого рівномірно і прямолінійно (відносно Землі, яку можна з достатньою мірою точності вважати інерціальною системою відліку): «Змусьте тепер корабель рухатися з будь-якою швидкістю і тоді (якщо лише рух буде рівномірним і без хитавиці у ту і іншу сторону) у всіх названих явищах ви не виявите анінайменшої зміни і ні по одному з них не зможете встановити, чи рухається корабель або стоїть непорушно... Кидаючи яку-небудь річ товаришеві, ви не повинні будете кидати її з більшою силою, коли він знаходитиметься на носі, а ви на кормі, чим коли ваше взаємне положення буде зворотним; краплі, як і раніше, падатимуть в нижню судину, і жодна не впаде ближче до корми, хоча, поки крапля знаходиться в повітрі, корабель пройдет багато п'ядей» («Діалог про дві найголовніші системи світу птоломєєвой і коперникової», М. — Л., 1948, с. 147).