Nella fisica classica la massa è una caratteristica propria del corpo materiale, non varia al mutare del campo gravitazionale ed è costante nel tempo e nello spazio.
Einstein con la sua teoria della relatività ristretta, ha dimostrato che la massa non è più una proprietà intrinseca della materia, ma dipende dal sistema di riferimento rispetto al quale il corpo è osservato.
Si definisce in tal caso la massa relativistica che dipende dal valore della massa a riposo m0 e cioè la massa di un corpo rispetto ad un sistema di riferimento in cui la sua velocità è nulla, moltiplicata per il fattore di Lorentz γ:
Pertanto la massa relativistica dipende dalla velocità del corpo e si pone in netta differenza matematica e concettuale rispetto alla definizione di massa nella fisica classica.
Il concetto di massa inerziale della fisica classica si pone in equivalenza con la massa a riposo della teoria della relatività: in questo caso è una proprietà intrinseca del corpo.
Per velocità “piccole” paragonate a quella della luce, ancora, la massa relativistica coincide con il concetto di massa a riposo e di massa inerziale data dal rapporto (2° legge della dinamica):
m = F / a
Il fattore di Lorentz per v<<c tende a zero e quindi γ = 1.
Mentre per valori di velocità del corpo prossime a quelle della luce, il fattore di Lorentz diverge verso l’infinito e quindi anche la massa del corpo tende a crescere al crescere della sua velocità.