能量和質量本來就是統一的，光子可以看成純能量，科學家已經可以把高能光子對，轉化為正負電子對。

在相對論中，質量和能量並沒有明顯的區分，甚至在廣義相對論中，就完全以能量來描述引力場，只是在狹義相對論中，質量可以分靜止質量和非靜止質量。

由於在質能方程中，光速是一個非常大的值，所以只有在能量變化較大的地方，才會出現明顯的質量虧損，比如以下幾個例子。

原子核由中子和質子組成，兩者透過強相互作用結合在一起：

（1）自由質子的相對原子質量為1.007u;

（2）自由中子的相對原子質量為1.0084u;

其中相對原子質量，定義為孤立碳-12原子為12u；然而由兩個中子和兩個質子組成的氦-4原子，靜止質量為4.0026u，可是：

4.0026u<2*1.007u+2*1.0084u=4.0308u；

也就是說，在氦-4原子中，中子和質子的平均質量，要比自由中子和自由質子的平均質量低。

英國科學家做過高能光子碰撞產生正負電子的實驗，科學家首先用高能鐳射加速電子，當電子接近光速後撞擊金箔，就可以產生能量更高的光子束。

然後科學家把高能光子引入黃金製作的容器中，使兩個高能光子發生碰撞，就能產生正負電子被儀器探測到。

從本質上說，化學反應也會伴隨著質量虧損，吸熱的化學反應，將吸收的熱量轉化為化學能，就會增加生成物的相對論質量。

化學能的本質是原子間的電磁相互作用，電磁相互作用儲存了能量，對外也會表現出質量增加，只是化學反應當中的能量變化太小，質量虧損率小於十億分之一，所以基本可以忽略掉。