질량-에너지 동등성(Mass-Energy Equivalence)은 알베르트 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 의해 제안된 개념으로, 질량과 에너지가 상호 변환 가능하며 본질적으로 같은 물리량이라는 사실을 의미한다. 이 원리는 유명한 방정식 E=mc²로 표현되며, 여기서 E는 에너지, m은 질량, c는 진공에서의 빛의 속도를 나타낸다.

이 방정식은 질량이 에너지의 한 형태임을 나타내고, 그 반대도 성립함을 의미한다. 즉, 아주 작은 질량이 매우 큰 에너지로 변환될 수 있으며, 이는 핵분열이나 핵융합 같은 핵 반응에서 중요한 역할을 한다.

예를 들어, 태양의 에너지는 주로 수소 원자핵이 헬륨 원자핵으로 융합되는 과정에서 질량이 에너지로 변환됨에 따라 발생한다. 이러한 질량-에너지 변환은 일상적인 화학 반응에서는 거의 무시할 수 있지만, 고에너지 물리학에서는 중요한 현상이다.

질량-에너지 동등성은 현대 물리학의 기초 개념 중 하나로, 이를 통해 입자 물리학, 천체 물리학, 우주론 등 다양한 분야에서 중요한 응용과 발견이 이루어졌다.