ในวิชาฟิสิกส์ กรอบอ้างอิง (อังกฤษ: frame of reference) ประกอบด้วยระบบพิกัดนามธรรมและชุดจุดอ้างอิงกายภาพซึ่งกำหนด (ระบุตำแหน่งและกำหนดทิศทาง) ระบบพิกัดและวางมาตรฐานการวัดได้อย่างเดียวใน n มิติ จุดอ้างอิง n+1 จุดเพียงพอต่อการนิยามกรอบอ้างอิงหนึ่งได้อย่างสมบูรณ์ กรอบอ้างอิงอาจนิยมด้วยจุดอ้างอิง ณ จุดกำหนด และจุดอ้างอิงที่ระยะทางหนึ่งหน่วยตามแกนพิกัด n แต่ละแกนโดยใช้พิกัดสี่เหลี่ยม (คาร์ทีเชียน)ในสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ กรอบอ้างอิงใช้เพื่อระบุความสัมพันธ์ระหว่างผู้สังเกตที่เคลื่อนที่และปรากฏการณ์ที่กำลังสังเกต ในบริบทนี้ วลีที่ใช้มักเป็น "กรอบอ้างอิงของผู้สังเกต" ซึ่งส่อว่าผู้สังเกตอยู่นิ่งในกรอบนั้น แม้จะไม่จำเป็นต้องอยู่ ณ จุดกำเนิดเสมอไป กรอบอ้างอิงสัมพัทธภาพยังรวมเวลาพิกัด ซึ่งไม่ตรงกันในกรอบที่เคลื่อนที่โดยสัมพัทธ์ต่อกัน ฉะนั้นสถานการณ์จึงต่างจากสัมพัทธภาพกาลิเลอิ ซค่งเวลาพิกัดทั้งหมดสมมูลกันโดยสภาพ