닫힌 계의 질량은 상태 변화에 관계없이 변하지 않고 같은 값을 유지한다는 법칙이다. 물질은 갑자기 생기거나, 없어지지 않고 그 형태만 변하여 존재한다는 뜻을 담고 있다. 닫힌 계에서의 화학 반응에서는 (반응물의 총 질량) = (생성물의 질량) + (남은 물질의 질량)이란 수식을 만족하는데, 변화가 일어나기 전 물질의 총 질량과 변화가 일어난 후 원자의 배열은 바뀌지만 물질의 총 질량은 서로 같다. 즉 물체가 고체, 액체, 기체 중 어떤 상태가 되어도 본래 그 물체가 가지고 있던 질량은 변하지 않는다는 것. 화학에서는 정량분석(定量分析)의 기본이 되는 중요한 법칙이다.

알베르트 아인슈타인의 상대성 이론 등장 후 에너지 보존의 법칙과 통합되어 명칭이 '질량-에너지 합의 보존 법칙'으로 바뀌었다. 그러나 질량과 에너지의 상호전환은 '일상적인 스케일'의 변화에선 완전히 의미가 없을 정도로 적은 양이기 때문에[1] 일반적인 화학반응에는 평범한 질량보존의 법칙이 성립하며 상대론을 고려할 경우에도 에너지 보존 법칙은 성립한다. 즉, 일반적인 화학 반응에서 물질의 에너지가 증가해도 그 질량변화 정도는 굉장히 작아서 관측할 수 없는 정도다. 빅뱅 우주론 같은 우주의 기원을 설명할 때 필수적으로 들어가는 법칙이기도 하다.

이 법칙은 근대 화학의 아버지 앙투안 로렌 라부아지에가 최초로 정식화하였다. 그러나 이전에도 미하일 로모노소프(Mikhail Lomonosov) 등이 언급한 바가 있다.출처[2]

예를 들자면, 수소 1g과 산소 8g이 반응하면 물 9g이 발생한다.

일정 성분비의 법칙에 의해 수소와 산소의 반응 질량비는 1:8이며, 또한 이때 수소는 2g당 1부피, 산소는 32g당 1부피이므로 부피비는 기체 반응의 법칙에 의해 부피비는 2:1.[3]

만화나 게임, 심지어 영화나 드라마에서도 아무리 봐도 질량 보존의 법칙에 어긋나는 묘사를 하는것을 자주 볼 수 있는데, 이는 연출이라거나 구성 상의 문제 때문에 과학 관련 오류 중 가장 빈번히 일어난다.[4][5]