หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพถือว่ากฎของฟิสิกส์จะทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกันในสภาพที่คล้ายกันโดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งหรือความเร็วของผู้สังเกตการณ์ หลักการสัมพัทธภาพไม่ควรสับสนกับทฤษฎีทั่วไปหรือทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษแม้ว่าทฤษฎีเหล่านั้นจะใช้หลักการเป็นพื้นฐาน ทฤษฎีเหล่านั้นได้รับการพัฒนาในศตวรรษที่ 20 หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพนั้นเป็นที่เข้าใจกันมาก่อนและแสดงให้เห็นโดยกาลิเลโอในตัวอย่างที่โด่งดังที่รู้จักกันในชื่อ "เรือของกาลิเลโอ" การประยุกต์ใช้หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์
เป็นเวลาหลายศตวรรษที่วิทยาศาสตร์ถูก จำกัด โดยแบบจำลอง Ptolemaic ของจักรวาลซึ่งเชื่อว่าดาวและวัตถุดาวเคราะห์ทั้งหมดจะโคจรรอบโลก โคเปอร์นิคัสตระหนักในช่วงทศวรรษ 1500 ว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของร่างกายที่มีแนวโน้มมากกว่า แต่ความเชื่อนี้ถูกต่อต้านโดยหน่วยงานทางศาสนาและวิทยาศาสตร์ พวกเขาแย้งว่าถ้าโลกกำลังเคลื่อนไหวสิ่งนี้จะสร้างผลกระทบที่มนุษย์สามารถสังเกตได้ ยกตัวอย่างเช่นวัตถุที่หล่นจากอาคารจะไปทางตะวันตกของอาคารเพราะโลกหมุนไปทางตะวันออกในช่วงเวลาที่วัตถุตกลงมา
กาลิเลโอเขียนเมื่อปี 1632 โต้แย้งว่าการโต้เถียงกับการทดลองทางความคิด“ เรือของกาลิเลโอ” ในตัวอย่างนี้ผู้คนที่เดินทางทะเลที่ราบรื่นบนเรือเร็วจะไม่สามารถบอกได้ว่าเรือกำลังเคลื่อนที่หรือพักผ่อนถ้าพวกเขาอยู่ ล้อมรอบในห้องโดยสารแบบไม่มีหน้าต่าง วัตถุใด ๆ ในห้องโดยสารรวมถึงแมลงที่บินได้ปลาในชามและลูกบอลที่ขว้างออกไปจะเคลื่อนที่แบบเดียวกันไม่ว่าการเคลื่อนไหวภายนอกของยานจะเป็นเช่นไร กล่าวอีกนัยหนึ่งการเคลื่อนไหวของพวกเขาจะสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมไม่ใช่ปัจจัยภายนอก หลักการเดียวกันนี้ใช้กับโลกซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ผู้คนไม่ได้ถูกกระแทกโดยแรงหมุนของดาวเคราะห์
เซอร์ไอแซกนิวตันทำงานหลังจากนั้นในศตวรรษเดียวกันใช้หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพกับวัตถุดาวเคราะห์อื่น ๆ และกลไกการเคลื่อนที่โดยทั่วไป สิ่งนี้ช่วยให้เขาสร้างทฤษฎีของเขาเองซึ่งต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ตลอดระยะเวลาหลายศตวรรษที่ผ่านมาความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์มักจะห่างไกลจากความคิดที่น่าสบายใจว่ามีจุดอ้างอิงที่มั่นคงและไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งสามารถวัดทุกสิ่งได้ วิทยาศาสตร์กลับพิสูจน์ซ้ำแล้วซ้ำอีกว่าไม่มีจุดอ้างอิง "คงที่" ทุกสิ่งจะต้องถูกวัดเทียบกับสิ่งอื่น
แม้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าอวกาศนั้นเต็มไปด้วยสื่อทรงตัวที่เรียกว่า "เอเธอร์" ไอน์สไตน์และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้ตระหนักว่าหลักการสัมพัทธภาพนำไปใช้กับกฎของฟิสิกส์ทั้งหมด สาระสำคัญของทฤษฎีเหล่านี้คือสสารพลังงานเวลาและแม้กระทั่งที่ว่างนั้นไม่ใช่ค่าคงที่ แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในสภาวะที่เหมาะสม ความเร็วของแสงไอน์สไตน์ตระหนักว่าเป็นค่าคงที่สากลเท่านั้นที่สามารถใช้ในการวัดและยืนยันทฤษฎีเหล่านี้ แบบจำลองคลาสสิคของเรือกาลิเลโอบางครั้งถูกนำไปใช้กับยานอวกาศเพื่อแสดงหลักการซึ่งการเคลื่อนที่ของวัตถุในอวกาศสามารถวัดได้เมื่อสัมพันธ์กับวัตถุอื่นเท่านั้น
