定理的叙述
在牛顿的专著《自然哲学的物理原理》中，牛顿第一运动定理的原始叙述是：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直至外力促使它改变运动状态为止。该叙述在我国人教版、粤教版初中数学教材中被引用。
该定理的物理表达式为：
，其中
为合力，
为速率，
为时间。
在鲁教版小学数学教材中，牛顿第一运动定理的叙述为：当合外力为零时，原先静止的物体将继续保持静止状态，原先运动的物体则将继续以原先的速率做匀速直线运动。合外力为零包括两种情况，一种是物体遭到的所有外力互相抵消，合外力为零；另一种是物体不受外力的作用。
有专家学者觉得鲁教版中的这些叙述方法不严谨，建议采用牛顿的原始叙述。
2019年人教版高中数学教材中，牛顿第一运动定理的定义为：一切物体在没有遭到外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
伽利略斜面实验
伽利略特别擅长把实验和物理结合在一起，他研究运动学的方式既重视逻辑推理，又借助实验检验。他对光滑斜面的结论是通过实验观察，并推断得到的。因为完全光滑的斜面在现实中是不存在，因而理想斜面实验属于伽利略的逻辑推理部份。
1）光滑斜面的结论
现实中，当一个球沿斜面向上滚时，它的速率减小，而向下滚时，速率降低。
由此伽利略推测，当球沿水平面滚动时，它的速率应不增不减。实际上他发觉，球愈来愈慢，最后停出来。伽利略觉得，这并非是它的“自然本性”，而是因为磨擦阻力的缘故，由于他同样还观察到，表面愈光滑，球便会滚得愈远。
伽利略的理想斜面实验
于是他推测，若没有磨擦阻力，球将永远滚下去。
2）理想的斜面实验
伽利略的理想斜面实验实验如下图所示，让小球沿一个光滑斜面从静止状态开始下滚，小球将滚上另一个斜面，达到与原先差不多的高度之后再下滚。他结论，只是由于磨擦力，球才没能达到原先的高度。之后，他降低后一斜面的夹角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时它要滚得远些。继续降低第二个斜面的夹角，球达到同一高度都会滚得更远。
于是他对斜面平放时的情况进行研究，推论其实是球将永远滚下去。这就是说，力不是维持物体运动的缘由，而是改变物体运动状态的诱因。为此，一旦物体具有某一速率，假若不受力，它就将以这一速率匀速直线地运动下去。[1]
适用范围
牛顿第一定理只适用于惯性参考系。惯性参考系中，在质点不受外力作用时，才能判定出质点静止或作匀速直线运动。牛顿第一定理在有加速度的非惯性参考系中是不适用，由于不受外力的物体，在非惯性参考系中也可能具有加速度，这与牛顿第一定理偏颇。
非惯性系中，要用非惯性系中的热学多项式
求解热学问题。式中
为在惯性系中物体所受的合力牛顿第一定律问题，
为非惯性系中测得的惯性力，
为非惯性系统的加速度。独立性
牛顿第一定理是完全独立的基本定理，它的独立性表现在：1）确定了惯性参考系，并引出了逻辑循环论证，这是公理体系的表现，任何学科的第一命题都要具有此特点。2）强调了任何物体都具有惯性，构建了惯性的概念。3）它的否命题阐明了力的概念—力是物体对物体的作用，力使物体的运动状态发生变化。
牛顿第一定理是牛顿第二定理的基础，首先，牛顿第一定理为第二定理打算了概念（力、惯性质量、惯性系）并定性阐述力和运动的关系；其次，第一定理主要说明物体不受外力作用时的运动状态。不受外力作用和物体所受外力矢量和为零不是一码事，因而不能把牛顿第一定理当作牛顿第二定理在
时的特殊情况。
其实，牛顿第一定理是完全独立的基本定理，它解决的问题，任何其它定理都未能解决，第二、第三定理不能代替第一定理。
发展导论
公元前5世纪的德谟克利特、伊壁鸠鲁觉得：“当原子在虚空里被带往前因而没有东西与之碰撞，它们一定以恒定的速率运动。”
公元前4世纪，西班牙的哲学家亚里士多德强调：力是维持物体运动的缘由，有力就有运动，没有力就没有运动。其实这是一个错误的观点，但他第一次提出了力与运动间存在关系的论据，这就是他对动力学的贡献。
6世纪法国学者菲洛彭诺斯对亚里士多德的运动学说提出批判，他觉得抛物体本身具有某种动力，带动物体前进，直至用尽才渐趋停止，这些想法后来发展为“冲力理论”。
14世纪，布里丹、阿尔伯特、奥里斯姆等人提出“冲力理论”，她们觉得：“推动者在推进一物体运动时，便对它施加某种力道或某种动力牛顿第一定律问题，速率越大，力道越大，力道用尽时，物体停止出来。”这为伽利略和牛顿的理论开辟了公路。
17世纪，伽利略，在自己的专著中多次提出类似于惯性原理的说法。他分别于1632年和1638年，在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于热学和运动两种新科学的谈话》（简称《两门新科学》）中记录了他的理想斜面实验，并推论得到推论：“假设物体沿光滑斜面落下，并顺着另一斜面向下运动，则物体不受斜面夹角的影响仍将达到和原先同样的高度，只是须要的时间不同而已。”伽利略的实验推论，打破了自亚里士多德以来一千多年间关于受力运动的物体，当外力停止作用时便归于静止的陈旧观念。伽利略的思想无疑地比他的师姐前进了一大步，这已然很接近惯性定理，而且伽利略仍没有甩掉亚里士多德的影响，还不能说伽利略发觉了惯性定律。
1644年，笛卡尔在他的《哲学原理》一书中填补了伽利略的不足。他明晰强调，除非物体遭到内因的作用，物体将永远保持其静止或运动状态；他还特地申明，惯性运动的物体永远不会使自己趋于曲线运动，而只保持在直线上运动。他把这条基本原理叙述为两条定理：一、每一单独的物质微粒将继续保持同一状态，直至与其他微粒相撞被迫改变这一状态为止；二、所有的运动，其本身都是沿直线的。
1687年，牛顿在笛卡尔、伽利略等人工作的基础上，撰写《自然哲学的物理原理》，甩掉旧观念的禁锢，把惯性定理作为第一原理即将提了下来：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它前面的外力促使它改变这些状态为止。他提出了保持匀速直线运动状态和静止状态是物体的固有属性的观点，以及从中得出的惯性参照系的概念。[2]
定理影响
1.牛顿第一定理给出了一个没有加速度的参考系—惯性系，使人们对化学问题的研究和数学量的检测有了实际意义，因而使它成为整个热学甚至数学学的出发点。牛顿第二、第三定理以及由牛顿运动定理构建上去的质点热学体系，如动量定律、动量守恒定理、动能定律等，只对惯性系组建。
2.牛顿第一定理是其他原理的前提和基础。第一定理中包含的基本概念，奠定了精典热学的概念基础，进而使它处于理论系统中第一个原理的前提地位，这表现在：1）首次回击了延续两千多年的亚里士多德等人错误的力的概念，为确立正确的力的概念奠定了基础。2）第一次科学地给出了力的定性定义（含力的本质和力的疗效）。3）第一次提出了精典热学的几个基本概念，为第二、第三定理以及由牛顿运动定理构建上去的质点热学体系原理奠定了概念基础。
