光速度不変の原理は相対性理論構築に必要な最低限の要請をマクスウェル理論から抽出したものであり、物理的に新しい主張を含むのは特殊相対性原理のみである。
なお、現代では光速度不変の原理として以下のような表現を採用する流儀も多い。
しかし、これは本来、特殊相対性原理と（原論文の）光速度不変の原理から、次に記すように演繹される内容である。
なお、これら指導原理や諸要請の他にも、従来の物理学から継承される「空間の等質性」や「空間の等方性」といった暗黙の前提は、特殊相対性理論においても基礎とされている。
変換則の形態.
と が最も接近してすれ違った際において、位置と時刻を双方の座標系の原点と定めると、 と簡略化することができる。また、特殊相対性理論においては、外力の無い慣性系を前提とする。このことから、上式の二次以上の項はゼロとできる（二次以上の項があると、と が相互に加速度運動していることとなり、慣性系であるという要請から外れる）。以上の諸仮定をもとに、次に示す線形変換の形態として、特殊相対性理論に則った座標変換則を得ることができる。
世界間隔.
すなわち、
である事を意味する。
を世界間隔もしくは世界距離と呼ぶことにする。ある慣性系において が成り立つならば、特殊相対性原理から、他の任意の慣性系でも が成り立つことになる。ここで、微分表現を採用して、これらの微小世界間隔を次のように表記する。
これらは同次微小量であることから、
逆変換に関する要請を利用する手法.
が得られ、代入して
が得られる。よりが得られる。
速度合成に関する要請を利用する手法.
三つの慣性系 の間の相対速度を とすると、それぞれの慣性系における微小世界間隔 および係数 についての関係式として
以上二つのいずれを採用するにせよ、微小世界間隔はあらゆる慣性系間で保存されることになる（座標変換に関して不変）。したがって、このような微分の集積である有限の世界間隔についても、慣性系間の座標変換を経ても不変の保存量となる。
ミンコフスキー空間.
世界距離の定義から、以下の内積風の二項演算子
特殊相対性理論では、時空間をミンコフスキー空間として記述する。
ミンコフスキー・ノルム.
をミンコフスキー・ノルムといい、世界点 、 に対し、 が非負であれば の平方根を 、 の世界距離という。