在一特定的座标系统中，位置向量或时间可经由空间的转动、空间或时间的平移、空间或时间的倒置等运作而改变。如果一力学系统的拉格朗其函数(Lagrangian)在上述的某一运作下仍然不改变，则称该力学系统具有该运作的不变性。一力学系统的不变性，决定该系统中守恒的物理量，进而可知其物理特性，例如某系统具有球对称，因此就知道该系统其有转动的不变性；而转动的不变性就决定了角动量为守恒。
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