Un marco de referencia inercial es un sistema de coordenadas en el cual la ley de inercia de Newton es válida. La ley de inercia establece que un objeto en reposo permanecerá en reposo, y un objeto en movimiento continuará moviéndose a una velocidad constante en línea recta, a menos que una fuerza externa actúe sobre él.

En el contexto de la mecánica clásica, un marco de referencia inercial es aquel que está en reposo o se mueve a una velocidad constante en línea recta con respecto a las estrellas fijas. En este tipo de marco, las leyes del movimiento son las mismas para todos los observadores, y no hay aceleración angular.

Por otro lado, un marco de referencia no inercial es aquel que está acelerado o en rotación. En estos marcos, pueden aparecer fuerzas ficticias, como la fuerza centrífuga, que no tienen una causa mecánica directa, pero son el resultado de la elección del marco de referencia.

La elección de un marco de referencia inercial es importante al describir y analizar el movimiento de objetos en mecánica clásica. En situaciones donde las velocidades involucradas son pequeñas en comparación con la velocidad de la luz, los marcos de referencia inerciales son generalmente suficientes para hacer predicciones precisas. Sin embargo, en la teoría de la relatividad, la noción de marcos de referencia inerciales se amplía y se consideran marcos de referencia inerciales locales en presencia de campos gravitatorios.