主条目：牛顿第一运动定律和惯性
又称“惯性定律”（law of inertia）[16]。牛顿第一定律表明，假若施加于某物体的外力为零，则该物体的运动速度不变。速度是向量，速度包括了运动的大小与方向。以方程式表达，[2]
∑
i
F
i
=
0
⇒
d
v
d
t
=
0
{\displaystyle \sum _{i}\mathbf {F} _{i}=0\Rightarrow {\frac {\mathrm {d} \mathbf {v} }{\mathrm {d} t}}=0}
；
其中，
F
i
{\displaystyle \mathbf {F} _{i}}
是第
i
{\displaystyle i}
个外力，
v
{\displaystyle \mathbf {v} }
是速度，
t
{\displaystyle t}
是时间。
根据这定律，
静止的物体会保持静止，直到有外力施加于这物体为止。
运动中的物体会维持其运动速度的大小与方向，直到有外力施加于这物体为止。
根据第一定律，从测量物体的运动速度是否改变，可以判断是否有外力作用于物体。[17]注意到上述句子并未对于力给出严格定义，这可以用操作定义的方法来完成。两个同样的弹簧，假若被压缩同样的距离，则其各自产生的“弹力”（一种物理现象）必定相等。将这两个弹簧并联，可以产生两倍的弹力。将一物体的两边分别连接这两个弹簧的末端，使弹力的作用方向相反，则作用于物体的净力为零。为了对于弹力给出定量描述，设定“标准单位力”为某特定弹簧压缩特定距离所产生的弹力。任意数量的标准单位力都可以用几个弹簧所组成的系统来实现。弹簧系统这可以用来做测量实验，对于任意力给予比较，给出它的测量值。[13]
在做实验验证第一定律之时，必须测量速度与时间，这涉及到参考系的设定。因此，可以更详细地将第一定律表明为[18]
采用某种参考系来做测量，假若施加于一个物体的外力为零，则该物体的运动速度不变。
在宇宙中，存在著无数可能的参考系，在这些参考系中，满足第一定律的参考系称为“惯性参考系”，而其它不满足第一定律的参考系称为“非惯性参考系”。从观察不受力物体的行为，就可以辨别出哪种是惯性参考系，哪种不是惯性参考系。因此，在本章节论述里，第一定律可以被视为惯性参考系的定义。牛顿在《自然哲学的数学原理》里采用就是这种诠释。[13]
还有其它种诠释，例如，基尔霍夫诠释、爱因斯坦诠释等等。更多内容，请点阅条目牛顿第一运动定律。