Um sistema é um conjunto de elementos que interagem e mantêm inter-relações entre si. O conceito de referência, por sua vez, está ligado a uma alusão ou à relação que uma coisa tem com outra.
O sistema de referência é conhecido como o grupo de convenções que um observador usa para medir as magnitudes físicas de um determinado sistema. Isso significa que os valores dessas quantidades estão vinculados ao sistema de referência em questão.
Os sistemas de referência geralmente são conjuntos de coordenadas. Desta forma, é possível colocar diferentes pontos no espaço físico e localizar eventos em uma ordem cronológica.
O observador de um fenômeno físico, em suma, observa um evento por meio de um determinado sistema de referência. Ao observar a trajetória de um corpo em movimento, a medição da distância e outras variáveis dependerão de sua localização no sistema de referência.
O sistema de referência pode ser unidimensional (para a observação de movimentos que se desenvolvem de uma forma linear), bidimensionais (movimentos que ocorrem num plano) ou TRÊS dimensionais (movimentos que ocorrem no espaço).
Vejamos o exemplo da geodésia. Esta ciência dedicada ao estudo da magnitude e forma do globo adotou um sistema de referência que define o geocentro (o centro de massa do planeta) como sua posição de origem e então estabelece certas convenções para definir os eixos X (ligados aos planos Significados equatorial e de Greenwich), Z (relacionado ao eixo de rotação da Terra) e Y (associado perpendicular ao plano XZ).