宇宙间物质的质量是否守恒，自古以来就是哲学家们探讨和争论的重大问题。直到18世纪以后，A.-L.拉瓦锡、M.V.罗蒙诺索夫、J.-S.斯塔、H.H.兰多尔特^[注]等用天平精确研究了化学反应过程中的质量关系后才一致公认质量守恒定律是精确的科学定律。20世纪人们认识到：化学变化过程实质是物质中原子的重新排列组合，只是核外电子发生了重排，而原子核及其核外电子总数并未发生变化，所以反应前后物质的总质量是不变的。

20世纪以来，随着原子核科学和相对论的发展，人们又发现高速运动物体的质量随其速度而变，实物和场可以互相转化，物质的质量和能量是相互联系的。例如，每摩镭核衰变时，质量减少了0.0053克，同时放出能量4.8×10⁸千焦。这个现象并不意味着物质的消灭，而是物质的部分质量转化成能量形式。现在人们已把质量守恒定律和能量守恒定律联系起来，称为质能守恒定律。