由于在粒子衰变过程中,粒子系统的不变质量是由一系列能量动量等守恒量给出的,通过衰变产物的能量和动量所计算得到的不变质量等于衰变前粒子的质量。一个粒子系统的质量可由一个普遍公式给出:其中是粒子系统的不变质量,等于衰变粒子的质量,是粒子能量的标量和,是粒子动量的矢量和。在两粒子碰撞(或两粒子的衰变)过程中,不变质量的平方在自然单位下为一个粒子的静止能量被定义为:其中是真空中的光速。一般而言,只有能量的差值才有物理意义。因此定义一个静止能量能够使能量变化的衡量有一个绝对的基准。