쌍생성과는 반대의 현상으로 질량이 에너지로 바뀌는 현상을 뜻한다. 입자와 반입자가 충돌하면 질량이 사라지면서 질량에 해당하는 아인슈타인의 상대성이론에 해당하는 에너지를 방출하게 된다. 이때 방출하는 전자기파의 파장은 드 브로이 법칙의 파장과 같은 법칙을 갖게 된다. 쌍소멸을 통해서 물질의 입자성과 파동성을 설명할 수 있게 되었다. 쌍생성과 마찬가지로 총 에너지와 운동량은 보존된다.