。坐标面、坐标线以及基向量组成一个坐标系。如果基向量在每一点上都两两正交，则该坐标系称为正交坐标系。坐标系中一个重要的方面在于其度量"g"，它在坐标系中以一组坐标表达弧长"ds"：并求和所有重复的索引。根据上文可以看出，参考系其实是一个数学模型，属于公理系统的一部分。参考系和物体运动实际上并没有关系，但在加上时间作为又一个坐标后，它就能够描述运动。所以，洛伦兹变换及伽利略变换可以被视为坐标转换。
观测者参考系.观测者参考系，或一般只称为参考系，是与观测者以及其运动状