Η αρχή της σχετικότητας υποστηρίζει ότι οι νόμοι της φυσικής θα λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο σε παρόμοιες συνθήκες, ανεξάρτητα από τη θέση ή την ταχύτητα ενός παρατηρητή. Η αρχή της σχετικότητας δεν πρέπει να συγχέεται με τις θεωρίες της γενικής ή ειδικής σχετικότητας, αν και αυτές οι θεωρίες χρησιμοποιούν την αρχή ως βάση τους. Αυτές οι θεωρίες αναπτύχθηκαν τον 20ο αιώνα. η αρχή της σχετικότητας έγινε κατανοητή πολύ νωρίτερα και απεικονίστηκε από τον Γαλιλαίο σε ένα διάσημο παράδειγμα γνωστό ως «το πλοίο του Γαλιλαίου». Η εφαρμογή της αρχής της σχετικότητας στο φως από τον Αϊνστάιν οδήγησε στις πρωτοποριακές του θεωρίες σχετικότητας.
Για αιώνες, η επιστήμη περιοριζόταν από το Πτολεμαϊκό μοντέλο του σύμπαντος, στο οποίο όλα τα αστέρια και τα πλανητικά σώματα πίστευαν ότι περιφέρονταν γύρω από τη Γη. Ο Κοπέρνικος συνειδητοποίησε το 1500 ότι ο ήλιος ήταν ένα πιο πιθανό κεντρικό σώμα, αλλά αυτή η πεποίθηση αντιτάχθηκε από τις θρησκευτικές και επιστημονικές αρχές. Υποστήριξαν ότι εάν η Γη ήταν σε κίνηση, αυτό θα δημιουργούσε αποτελέσματα που θα μπορούσαν να παρατηρήσουν οι άνθρωποι. Για παράδειγμα, ένα αντικείμενο που έπεφτε από ένα κτίριο θα προσγειωνόταν κάπου δυτικά του κτιρίου, επειδή ο πλανήτης είχε περιστραφεί προς τα ανατολικά κατά τη διάρκεια του χρόνου που το αντικείμενο έπεφτε.
Ο Γαλιλαίος, γράφοντας το 1632, διέψευσε αυτό το επιχείρημα με το εύγλωττο πείραμα σκέψης «Το πλοίο του Γαλιλαίου». Σε αυτό το παράδειγμα, οι άνθρωποι που ταξιδεύουν ομαλές θάλασσες σε ένα γρήγορο πλοίο δεν θα μπορούσαν να καταλάβουν εάν το πλοίο ήταν σε κίνηση ή σε ηρεμία εάν ήταν κλεισμένα σε μια καμπίνα χωρίς παράθυρα. Οποιαδήποτε αντικείμενα στην καμπίνα, συμπεριλαμβανομένων των ιπτάμενων εντόμων, των ψαριών σε ένα μπολ και μιας πεταμένης μπάλας, θα κινούνταν το ίδιο ανεξάρτητα από την εξωτερική κίνηση του πλοίου. Με άλλα λόγια, η κίνησή τους θα ήταν σχετική με το περιβάλλον τους, όχι με εξωτερικούς παράγοντες. Η ίδια αρχή ισχύει και για τη Γη, γι’ αυτό οι άνθρωποι δεν χτυπιούνται από τη δύναμη της περιστροφής του πλανήτη.
Ο Sir Isaac Newton, εργαζόμενος αργότερα τον ίδιο αιώνα, εφάρμοσε την αρχή της σχετικότητας σε άλλα πλανητικά σώματα και τη μηχανική της κίνησης γενικά. Αυτό τον βοήθησε να διαμορφώσει τις δικές του θεωρίες, οι οποίες αποτέλεσαν τη βάση για μεγάλο μέρος της σύγχρονης επιστήμης. Στο πέρασμα των αιώνων, η πρόοδος της επιστήμης ήταν γενικά μακριά από την παρήγορη ιδέα ότι υπάρχει κάποιο σταθερό, αμετάβλητο σημείο αναφοράς από το οποίο μπορούν να μετρηθούν όλα τα πράγματα. Αντίθετα, η επιστήμη έχει επανειλημμένα αποδείξει ότι δεν υπάρχει «σταθερό» σημείο αναφοράς. όλα πρέπει να μετρηθούν ως σε σχέση με κάτι άλλο.
Ακόμη και στις αρχές του 20ου αιώνα, πολλοί επιστήμονες πίστευαν ότι το διάστημα ήταν γεμάτο με ένα σταθερό μέσο που ονομάζεται «αιθέρας». Ο Αϊνστάιν και άλλοι επιστήμονες, ωστόσο, συνειδητοποίησαν ότι η αρχή της σχετικότητας εφαρμόστηκε σε όλους τους νόμους της φυσικής, οδηγώντας σε περίφημες θεωρίες σχετικότητας. Η ουσία αυτών των θεωριών είναι ότι η ύλη, η ενέργεια, ο χρόνος και ακόμη και ο ίδιος ο χώρος δεν είναι σταθερές αλλά μπορούν να αλλάξουν υπό τις κατάλληλες συνθήκες. Η ταχύτητα του φωτός, συνειδητοποίησε ο Αϊνστάιν, ήταν η μόνη καθολική σταθερά που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να μετρήσει και να επιβεβαιώσει αυτές τις θεωρίες. Το κλασικό μοντέλο του πλοίου του Galileo έχει μερικές φορές εφαρμοστεί σε διαστημόπλοια για να απεικονίσει την αρχή, σύμφωνα με την οποία η κίνηση ενός αντικειμένου στο διάστημα μπορεί να μετρηθεί μόνο σε σχέση με άλλα αντικείμενα.