实验思想：一小球从光滑斜面上高h处滚下，当它滚到对面一个光滑的斜面上时，不论对面的坡度如何，它总会滚到相同的高度h上。如果对面斜面的坡度越来越小，则小球将越滚越远。伽利略由此推论，当这一斜面放至水平位置并无限延伸时，小球将因为永远不能达到h高度，就将以到达斜面底部的速度一直沿地表运动下去，并将其称为惯性运动。

伽利略当时认为，因为物体一直沿地表运动，所以惯性运动是圆周运动；因此月球、星体的圆周运动都是惯性运动。——（以后正确的观点是牛顿给出的。）

我们物理上称物体不受外力作用的运动状态为自由运动。处在自由运动状态的物体，必定做匀速直线运动，或者静止。这就是惯性定律。

惯性定律的建立，为经典动力学奠定了坚实的基础。即物体具有保持其原有匀速运动或静止状态的固有属性，即所谓惯性。

以上存在一个问题，即速度或加速度都具有相对性，于是一个自由运动的物体，在有些参考系看来是在做着非匀速运动的。但是，惯性定律的意义在于：对于一个物体的自由运动，一定可以选择一个参考系K，相对于K该物体做匀速运动或静止；而且，其他所有自由运动的物体，对于K来说，也都是做匀速运动或静止。换言之，一定存在着这样的参考系，相对于它，所有不受外力作用的物体都保持自己的速度。这类特殊的参考系，称之为惯性参考系。

——惯性定律断言了惯性系一定存在，以及用实验如何判断惯性系。