والتغيير الذي يمكن قياسه في كمية الكتلة المتغيرة إلى طاقة يحدث فقط في التفاعلات النووية التي تحدث في المفاعلات الذرية أو القنابل الذرية. ونتيجة لنظرية أينشتاين عرّف العلماء قانون حفظ الطاقة أو الكتلة كما يلي:
الكتلة ـ الطاقة لا تستحدث ولا تفنى ولكن كل منهما يمكن أن يتغير من حالة إلى أخرى (خاصيتان متبادلتان) .
حالات المادة
توجد المادة عادة في ثلاث حالات طبيعية، الحالة الصلبة (الجامدة) والحالة السائلة والحالة الغازية. فالثلج مثلا ماء صلب، وعند تسخينه فإنه ينصهر عند درجة حرارة معينة مكونًا الماء السائل. وعند رفع درجة حرارة الماء إلى نقطة معينة، فإن الماء يغلي ويتحول إلى بخار أي إلى غاز. والانخفاض في درجة الحرارة يؤدي إلى عكس العملية السابقة. وعلى الرغم من التغييرات التي حدثت لحالة المادة الطبيعية في الماء، فإن التركيب الكيميائي للماء لم يتغير. وهناك حالة رابعة للمادة تسمى البلازما وتنشأ تحت ظروف خاصة.
المواد الصلبة (الجامدة) . لكل المواد الصلبة شكل وصلادة وقساوة، وهي مدى مقاومة الجسم لتغيير شكله. فالصخر مثلًا، لا يتغير شكله بسهولة. وبعض الأجسام الصلبة كالملح والكبريت مواد قصيفة، وتتناثر عندما تُطرق. ولبعض المواد الصلبة قوة تماسك كبيرة تقاوم الشدّ والجذب. كما أن للموادّ الصلبة ـ وللفلزات على وجه الخصوص ـ قابلية لأن تصبح طرية ومطاوعة، وهي قابلية التحويل إلى صفائح رقيقة إذا ما طُرِقتْ. ولها أيضًا خاصية الإطالة، وهي قابلية التحويل إلى صفائح رقيقة عن طريق السحب. وتعتمد هذه الخواص على الجسيمات التي تُصنع منها المادة، والقوة التي تُعمل عليها. فالذرات في جميع المواد الصّلبة مصطفّة بنمط منتظم يسمّى البلورات. انظر: الجامد.