原子核的质量总是小于组成它的核子（质子和中子）质量之和。这个质量的差值被称为质量亏损（$\Delta m$）。当核子结合成原子核时，会以光子等形式释放巨大的能量，称为结合能（$E_B$）。

在计算中，常用原子质量单位 u。$1 \text{ u} \approx 1.6605 \times 10^{-27} \text{ kg}$，根据质能方程，$1 \text{ u}$ 的质量亏损对应约 $931.5 \text{ MeV}$ 的能量：

• 核聚变 (Fusion)：轻核（如氘、氚）结合成较重核（如氦核），释放巨大能量。太阳的能量来源。
• 核裂变 (Fission)：重核（如铀-235）吸收中子后分裂成两个中等质量核，释放几个中子和能量。核电站和原子弹的原理。