Masse und Energie sind vollständig getrennte Erhaltungsgrößen.

In der klassischen Physik wurden Masse und Energie getrennt bilanziert.

Masse schien erhalten zu bleiben: Vor und nach einem gewöhnlichen chemischen oder mechanischen Vorgang blieb die Stoffmenge gleich. Energie wurde separat als Bewegung, Wärme, gespeicherte Energie und weitere Formen erhalten.

Die Spezielle Relativitätstheorie verband beide Größen.

Einsteins berühmte Beziehung E = mc² besagt, dass die Ruhemasse eines Körpers einer enormen Energiemenge entspricht. Der Faktor c² – die Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat – ist so groß, dass schon eine sehr kleine Massenänderung einer großen Energiemenge entsprechen kann.

Der Zusammenhang gilt auch in der anderen Richtung. Wird einem abgeschlossenen System Energie zugeführt und darin gespeichert, nimmt seine Masse geringfügig zu. Gibt das System Energie ab, kann seine Masse entsprechend abnehmen.

Bei gewöhnlichen chemischen Reaktionen sind diese Massenänderungen winzig. Deshalb bleibt die klassische Massenerhaltung dort eine ausgezeichnete Näherung.

Bei Kernreaktionen ist der Effekt viel leichter messbar. Die gemeinsame Masse der Produkte kann sich messbar von der Masse der Ausgangskerne unterscheiden; die Differenz erscheint als frei werdende oder aufgenommene Energie.

Zu sagen, Masse und Energie seien einfach „dasselbe“, wäre ebenfalls zu grob. Die moderne Physik behandelt Masse, Energie und Impuls als unterschiedliche Größen mit genau definierten Beziehungen. Verschwunden ist die Vorstellung, Masse und Energie seien vollständig getrennt und unabhängig voneinander erhalten.