在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。它是自然界普遍存在的基本定律之一。
从宏观上讲，反应前后物质总质量不变，元素的种类不变，各元素的总质量不变。微观上讲，原子的种类不变，原子的数目不变，原子的质量不变。
1756年俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在煅烧前后并没有发生变化。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但当时并没有引起科学家的注意。
1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术不能满足严格的要求。因为这是一个最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。
1908年德国化学家朗道耳特及1912年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1000克左右，反应前后质量之差小于0.0001克，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。
20世纪，爱因斯坦推导出了狭义相对论。他指出，物质的质量和它的能量成正比，可用以下公式表示：E=mc2。这一公式中E为能量，m为质量，c为光速。以上公式说明物质可以转变为辐射能，辐射能也可以转变为物质。这一现象并不意味着物质会被消灭，而是物质的静质量转变成另外一种运动形式。所以20世纪以后，这一定律已经发展成为质量守恒定律和能量守恒定律，合称质能守恒定律。
