질량 결손이란 원자핵을 구성하는 양성자 및 중성자 질량의 총합과 원자핵의 질량과의 차. 즉 원자핵의 핵자 질량의 총합과 그 원자핵 질량과의 차이를 말한다. 예를 들면 헬륨(He)의 원자핵은 양성자 2개와 중성자 2개로 이루어져 있다. 이 4개의 핵자의 질량의 합은 4.0319u이고, 헬륨 원자핵의 질량은 4.0015u이다. 따라서 헬륨 원자핵과 핵자간의 질량 차이는 4.0319u-4.0015u=0.0304u이며 이 차이가 질량 결손이 된다, 즉 질량 결손은 0.0304u이다. 이러한 질량 결손은 핵자간의 결합에너지로서 방출 또는 흡수되며 질량결손에 해당하는 에너지는 아인슈타인의 질량-에너지 등가원리(E=mc²⁾에 의해 설명된다.