Trong vật lý học, sự tương đương khối lượng–năng lượng là mối quan hệ giữa khối lượng và năng lượng trong hệ quy chiếu nghỉ của một hệ, trong đó, hai đại lượng chỉ khác nhau bởi một hằng số nhân và đơn vị đo lường. Nguyên lý này được mô tả bởi công thức của nhà vật lý Albert Einstein E = m c 2 {\displaystyle E=mc^{2}} , trong đó E là năng lượng, m là khối lượng, và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Trong một hệ quy chiếu mà hệ đang chuyển động, năng lượng tương đối tính và khối lượng tương đối tính của nó (thay vì khối lượng nghỉ) tuân theo cùng một công thức. Công thức xác định năng lượng E của một hạt trong hệ quy chiếu nghỉ của nó là tích của khối lượng (m) với bình phương tốc độ ánh sáng (c2). Vì tốc độ ánh sáng là một con số lớn (xấp xỉ 300.000 km/s hay 186.000 dặm/s) nên công thức ngụ ý rằng một lượng nhỏ "khối lượng nghỉ", được đo khi hệ đứng yên, tương ứng với một lượng năng lượng khổng lồ, không phụ thuộc vào thành phần của vật chất. Einstein là người đầu tiên đề xuất sự tương đương khối lượng–năng lượng vào năm 1905. Nguyên lý này xuất hiện lần đầu trong Quán tính của một vật có phụ thuộc vào năng lượng trong nó? (Does the inertia of a body depend upon its energy-content?), một trong những annus mirabilis paper của ông.