Die gebräuchlichste Darstellung eines Bezugssystems ist das kartesische Bezugssystem (Oxyz). Es ist ein System von drei orthogonalen Achsen (X, Y und Z), die in einem willkürlich gewählten Punkt O definiert sind. Es wird auch als Oxyz-Koordinatensystem gennant.
Es ermöglicht, jeden Punkt oder jedes Objekt im Raum anhand seiner Koordinaten (x, y, z) zu lokalisieren.
Unter den unzähligen existierenden Bezugssystemen sind die am häufigsten verwendeten die :
Man unterscheidet zwischen galileischen (oder inertialen) und nichtgalileischen (oder nicht inertialen) Bezugssystemen.
In einem galileischen Bezugssystem gilt das Trägheitsprinzip: Ein Körper, auf den keine Kräfte wirken, ist unbeweglich oder befindet sich in einer geradlinigen und gleichförmigen Translation. Mit anderen Worten, das Bezugssystem wird selbst nicht beschleunigt (es beschleunigt nicht, es bremst nicht, es dreht sich nicht).
Wenn die Bewegung eines Körpers lokal und über einen Zeitraum von einigen Sekunden untersucht wird, kann das Laborbezugssystem als inertial betrachtet werden. In vielen Fällen wird jedoch das geozentrische oder heliozentrische Bezugssystem bevorzugt.