参考系最基本的要求是能够用坐标（空间坐标和时间坐标）来描述事件，并且要满足一定的物理对称性（如爱因斯坦狭义相对论所要求的洛伦兹对称）。我们平时所说的“参考系”通常指的是“惯性系”，即在其中的观察者（或参考物）不受外力或所受外力合为零，以匀速直线运动或静止的方式来观测各种物理事件。 而“光”永远以真空光速 c 传播，不存在一个参考系能与光同速运动并保持“静止”或“惯性”状态。换言之，你无法在狭义相对论的框架下找到一个“和光一起运动”的惯性参考系。
在狭义相对论中，如果设想有一个观察者以速度 v 相对于另一个参考系运动，那么这两个参考系之间的坐标变换由洛伦兹变换来描述。当 v 逐渐接近光速 c 时，洛伦兹因子会趋近于无穷大。如果我们尝试让 v = c，那么分母变为零，导致数学上出现无穷大或不可定义的形式，也就无法得到一个自洽的参考系。也就是说，想用光本身来做参考系，等效于让 v = c，洛伦兹变换失去意义，数学本身就已崩溃。
