我们说过，牛顿第二定律 F＝ma 作为经典力学的基本定律，在伽利略变换下具有不变性；但是在洛伦兹变换下，它将不再具有不变性。亦即，在狭义相对论中，牛顿第二定律的数学表达形式需作合理修改。

　　考虑到动量守恒定律是一条普遍规律，在相对论中也应成立。亦即，根据相对性原理，如果在一个惯性系中，系统的动量守恒，则经过洛伦兹变换，在另一个惯性系中，动量仍是守恒的。因而从动量守恒定律出发，可以推导(从略)出运动物体的质量m 与其速率v 的关系为

（公式说明）

式中， 是物体静止（即v=0）时的质量，称为静止质量。
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　　相对论中的动量应该写作

　　在相对论中，力学的运动方程就必须改造成如下形式： 这就是相对论力学的运动方程。它的数学表达形式在洛伦兹变换下具有不变性。显然，当 v<< c 时，质量才可认为不变，即 。于是，上述方程就回到牛顿力学的运动方程形式 ，所以它是狭义相对论的一个特例。

　　
　　根据相对论力学的运动方程式，可以推导相对论中的动能表达式

其中 ， 是物体以速率 v 运动时的质量。由上式可以看出，当物体以低速( v<< c)运动时，将上式的第一项利用二项式定理展开后，略去高次项，近似可得

这就是牛顿力学的动能表达式。所以从能量角度来看，牛顿力学也是相对论力学的近似。

　　由于物体的动能 ，故 也是能量。如果把 看成是物体的总能量E，则当物体静止时，尽管动能 ，但仍有能量 。因而，就将 称为静止质量为 的物体所具有的静能，以 表示。这样，相对论能量的表达式可写作

即物体的总能量等于其动能与静能之和。

　　在相对论能量的表达式中，c为真空中的光速，是一常量。所以，狭义相对论指出，物体的质量和能量是相互联系的，即