当我们测量光年的距离时，我们以地球为参考系进行测量和计算，也就是说，以地球作为静止的参考系。 由于真空中的光速是恒定的，我们只需要了解光速即可。 光的移动时间可以直接计算出光在一定时间内移动的距离。 例如当我们测量月球与地球之间的距离时，我们可以通过向放置在月球上的反射器发射激光，然后精确测量激光发射所需的时间和时间来计算最终结果，因为返回的光需要到达地球。
根据爱因斯坦的狭义相对论，在不同的惯性参考系中，同一物体在运动中的运动所引起的时空变化会产生不同的结果，即时间和空间，在不同的惯性参考系中没有统一性和同时性 在参考框架内。
就长度而言，在运动的参考系中，在其中测得的物体的长度小于在静止的参考系中测得的同一物体的长度，并且运动速度越快，这种缩短的程度越大。显然当速度达到光速时，测量的结果就变为零了。从时间上看，在运动的参考系中，测量一个物体运动所经过的时间比在静止的参考系中测量的要短，而且运动速度确实很快，而且这种缩短的程度也是 更明显的是，当速度达到光速时，无论距离多远，经过的时间也会变为零。
以上就是著名的“缩表”和“时钟减慢”效果，可以通过应用洛伦兹变换来求解不同惯性参考系中的空间和时间测量。 因此我们定义的光年距离是以地球为参照系来测量的，因为地球相对于光的运动可以看作是一个相对静止的参照系。 而如果在光的运行参考系中进行测量，无论距离多远，它所经历的空间位置变化为0，所经历的时间也为0，失去了观察的意义。
