这与人的直觉很不一致，假设一列火车向前运动的同时向前方发出一束光，我们知道标枪运动员投掷前助跑能够提高标枪的投掷速度。通常我们会认为静止观察者观察到的光速也会变快，速度为静止光速与火车运动速度的和，也就是速度相加。光相对于光源，也就是运动火车的速度为C。运动火车相对静止观察者的速度为V，光相对于静止观察者的速度似乎就应该是v加上C。这是一个错误的理解，实际上，不知不觉引入了牛顿的绝对时空，假设运动火车与静止观察者的时空是完全一样的，把两个不同时空中的速度进行相加，如同把人民币与美元直接进行相加，得到的什么都不是。
1964年在日内瓦的欧洲核子研究中心CERN，使用由中性π介子组成的辐射源以99.975%倍光速的速度前进，测得沿运动方向发射的光子速度同静止辐射源测的光速极其一致，实验误差为1.3*10^-4左右。这个实验证实高速运动的光源发出的光，速度依然不变。我们的直觉很不靠谱。
我们看到的夜空是稳定的，恒星是一个光点，位置常年固定不变。如果星光的速度有差异，那么我们看到的星光将大不一样。天空所有的恒星都在进行着自转和各种公转，恒星在不同时间以及恒星表面的不同部位，或者靠近或者远离地球，相对地球的速度都是不同的。我们知道，马拉松跑步时，由于跑步速度的不同，一开始聚集在一起的人们会逐渐拉得很开。如果同一时刻从恒星表面发出来的光速度有1米/秒的差异，那么这些光在宇宙中传播1亿年后，距离将会相差三万亿公里。因此，我们将看不到同一时刻的恒星。我们看到的同一颗恒星的光将来自于不同的历史。我们看到的恒星可能是一条带状或者一个线段，而不是一个光点。每一张星空的照片，实际上都证明了光速是不变的。
其实，空气中声音的速度也与声源的运动速度无关。静止不动的人和快速跑步的人发出的声音在无风的空气中传播速度完全一样，都是340米/秒。超音速飞机会把它产生的声波留在后面形成激波。水波的传播速度也与波源运动速度无关，快速运动的游艇可以超过它产生的水波。
麦克斯韦的电磁理论指出，光是一种电磁波，是电磁振荡在空间的传播，振荡的电场在周围产生振荡的磁场，振荡的磁场又在周围产生振荡的电场，如此循环往复，向远处传播。这个电磁振荡在真空中传播的速度固定不变，可以通过波动方程准确的计算出来，它的值就是真空中的光速常数，为299792458米/秒。
与声波和水波的传播速度与波源运动速度无关一样，光也是一种波--电磁波。在光源发出光的瞬间，光就以电磁波的形式，按照电磁规律，以固定的速度向远处传播，传播的速度与光源运动速度无关。
与标枪的例子不一样，标枪在运动员投掷出去以前一直是存在的，并且和运动员一起运动。而在光源发出光以前，光是不存在的，并不是由光源携带一起运动，光只是光源在真空中激发出的电磁场波动，它一产生就只能按照电磁规律以固定的速度传播。如同无足鸟的传说一样，有一种鸟它没有脚，一生下来就只能不停的飞，不停的飞。
理论和实验都证实了真空中光速与光源的运动速度无关。通过上面的思考，我们可以加深理解，为什么光速与光源运动速度无关，改变我们以前形成的直觉，或者说是错觉。
光速不变原理的第二个部分是真空中光速与观察者的运动速度无关。
