狹義相對論中兩個作相對勻速運動的慣性參照系(S和S')之間的座標變換,若S系的坐標軸為xyz,S'系的坐標軸為 x′、y′和z′。為瞭簡單, 讓xyz 軸分別平行於x′、y′和z′軸, S'系相對於S系以不變速度υ沿x軸的正方向運動,當t=t′=0時, S和S'系的原點互相重合。同一個物理事件在 S系和S'系中的時空坐標由下列關系式相聯系

y′=y

z′=z

其中с是真空中的光速。這個關系式稱為洛倫茲變換。它反映瞭空間和時間的密切聯系,是狹義相對論中最基本的關系。由這個式子可以導出狹義相對論的許多重要結果,例如長度收縮、時間變慢、同時性的相對性和速度相加定律等等。如果速度υ比光速с小很多,而且被觀察的物體的運動速度也比光速小很多,那麼洛倫茲變換就與伽利略變換近似一樣。因而,對於日常的力學現象,使用伽利略變換就可以瞭。然而,對於運動物體的電磁現象,雖然物體的運動速度比光速小很多,但由於電磁相互作用的傳播速度是光速,所以仍必須使用洛倫茲變換。