基本粒子及其相互作用的世界由所谓的粒子物理标准模型描述。在标准模型中，一些基本粒子（如光子和胶子）被视为无质量粒子。但对于其他粒子，如夸克、W和Z玻色子或轻子，实验测量到它们具有质量。质量可以转化为能量，反之亦然，其测量单位采用电子伏特，以便更易于比较结果。然而，标准模型仅适用于没有固有质量的基本粒子，即它们没有与其本质相关的特定质量。此外，这些粒子必须以光速运动。2012年，随着希格斯玻色子的发现，这一优美的物理学构造得以摆脱困境。实际上，粒子的质量不再是固有属性，而是源于它们与希格斯场的相互作用。与希格斯场的相互作用越强，惯性越大，从而赋予我们所谓的质量。阿尔伯特·爱因斯坦（1879-1955）的狭义相对论指出，能量和质量是等价的，并由方程E=mc²关联。这意味着一个有质量的物体仅因其质量就拥有能量，且这种能量巨大：1克物质相当于8.99×10¹²焦耳（J）。就粒子而言，这个能量代表静止粒子的质量。然而，当粒子运动时，该方程必须考虑动能。E=mc²直到1912年才出现。1905年，总能量被表述为E² = m²c⁴ + p²c²，如果动量（p）为零，则两个方程相同。该方程也可表示为：E = √(m²c⁴ + p²c²)。这个方程E² = (pc)² + (mc²)²，或其等价形式E = √(m²c⁴ + p²c²)，考虑了粒子的质量能量和运动能量。正是这个公式使得零质量粒子的存在成为可能。实际上，如果其动量非零，那么粒子可以没有质量却仍拥有能量。在这种情况下，无质量粒子不能静止，它们必须具有速度，即光速。
如果一个物体是静止的，其总能量为 E=mc²。 在这种情况下，我们测量物体的惯性（惯性质量）等于其总质量。 这意味着其惯性质量 = E/c²。 如果一个物体在运动，其总能量为 E = √(m²c⁴ + p²c²)，即 E = mc² + pc（其动能）。 因此，对于无质量粒子，E² = (mc²)² + (pc)² 或 E = mc² + pc 或 E = pc。 在方程 E = mc² + pc 中，pc 代表粒子的运动能量。 p 是粒子的动量，等于其质量 m 乘以速度 v，c 是光速。 因此，pc = mvc，其中 m 是粒子的质量，v 是其速度。 对于无质量粒子，E = c，这就是为什么无质量粒子只能有一种速度，即光速。
惯性是使静止物体开始运动或改变运动物体速度所需的能量。 实际上，物体质量越大，就越抗拒运动状态的改变。 换言之，物体质量越大，加速或减速就越困难，因为惯性随速度增大而增强。 当惯性达到极大时，我们便会触及一个速度极限——光速。
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