狭义相对论为近代物理的一支基础理论，解释了当重力场不显著情形下所有的物理现象。在理论发展的过程中，许多实验扮演了重要的角色，提供了灵感或做为理论验证。此理论的强健在于其能精准地预测各种不同领域的实验，提高精准度的新验证实验仍在进行中。近期的实验焦点在普朗克尺度与中微子方面，目前的结果皆与狭义相对论相应。主要的实验研究者包括Jakob Laub、Zhang、Mattingly、Clifford Will、Roberts/Schleif等研究群。
狭义相对论的背景限制于平直时空，亦即重力现象不显著的情形。当重力现象显得重要时，主要理论则需采用广义相对论，与此对应的实验验证则参见广义相对论的实验验证。
19世纪关于光的主流理论为光以太学说，其为一“静止”的介质，光波在其中传导的方式类似于声波在空气中。做为类比，以太中的所有方向的光速为常数，与光源速度无关。因此当一观察者相对于以太做运动会观测到某种“以太风”，一如在空气中的移动观察者会感受到风。
从弗朗索瓦·阿拉戈于1810年的研究开始，有一连串的光学实验进行过，预期中应可测得值一阶项的正结果，以展示以太中的相对运动。然而得到却是负结果。奥古斯丁·菲涅耳于1818年提出了解释，其中引入了一个附加假设称为“拖拽系数”（dragging coefficient），亦即物质会对以太做小程度的拖拽。1851年的菲佐实验显示了此一系数。随后的一阶实验显示了因为拖拽系数，实验必得出负结果。此外，一些静电学一阶实验也显示了负结果。亨德里克·洛伦兹于1892年与1895年，在运动观察者的情形下引入几项新的额外变数，解释为何所有一阶的光学与静电学实验会产生负结果。这些变数包括了：使静电场在运动方向上收缩的位置变数，以及与目前位置相关的“局域时间”变数。
