时空坐标系（Space-Time Coordinate），由物理学中四维尺度，即长度、数量、温度和时间而建立的坐标系即为时空坐标系。

在某一参考系中可建立四维正交时空坐标轴T、X、Y、Z构成的时空坐标系。 　(1) 时空单位 　可令h、i、j、k分别为沿T、X、Y、Z轴正时空方向的单位矢量。 　在此所建立的一维时间坐标轴T，与空间坐标系相互垂直，虽然在空间坐标系中体现不出时间单位矢量h的方向，但在时空坐标系中却可体现出时间单位矢量h的方向，与空间单位矢量i、j、k均相互垂直。 　在国际单位制中，时间坐标单位与空间坐标单位分别为秒（s） 、 米（m） 　在时空坐标系中，时间坐标单位与空间坐标单位可统一为相同单位。 　设光波沿空间X轴方向传播。依据光速不变原理，在场强为零的均匀加速场中传播的光速恒为C，则可表示其在空间X轴方向传播的空间距离与在时间T轴方向流逝的时间间隔是相同的。 　可以理解：光速C即为时间坐标单位与空间坐标单位之间的变换当量，可称为时空单位当量： 　C = ΔX / ΔT (2—5) 　若采用SI制时 　C = 3 × 108 m / s 　若采用统一时空单位时 　C = tanθ= | i / h | = 1 (2—6) 　此时光波时空曲线OP与时间轴T或与空间轴X所成时空角均为π/ 4： 　θ = π / 4 　φ = π / 4 　(2) 时空移　在加速场中的检验物质系，相对于时空坐标系产生的时空坐标变化量，可称为时空移S , 时空移为时空矢量。 　时空移S在时间坐标轴T方向与在空间坐标系中位移K方向构成的二维时空坐标系中可分解为时间分量S t与空间分量S k ，　在此，时间分量S t、空间分量Sk分别为： 　S t = t = Scosθ 　S k = k = S cosφ (2—7) 　式中θ、φ分别为时空移S与时间轴T、空间坐标轴K所成的时空角。 　时空移S在空间坐标系中可分解为空间分量Sk ，空间分量Sk在空间坐标系中为空间矢量，即位移矢量K，位移K又可在空间坐标轴X、Y、Z中分解为空间坐标分量Kx、Ky、Kz ， 　时空移S在时间坐标轴T中可分解为时间分量S t，时间分量S t在时空坐标系中与时间单位矢量h具有相同时空方向，即可称为时间矢量，但在描述物质系空间运动时，作为坐标时间t体现不出空间方向，故通常在空间运动中将时间分量t称为标量。 　时空移S可表示为： 　S = S t + S k 　S = S t h + Kx i + Ky j + Kz k (2—8) 　时空移S与T、X、Y、Z各轴间夹角的余弦值可分别表示为： 　cosθ= S t / S 　cos φx = Kx / S 　cos φy = Ky / S (2—9) 　cos φz = Kz / S 　其中： S = 为时空移S的绝对值。