تكافؤ الكتلة والطاقة مفهوم في الفيزياء يبين أن الكتلة والطاقة صورتان مترابطتان، وأن الكتلة يمكن أن تتحول إلى طاقة والطاقة ترتبط بكتلة مكافئة. صاغ ألبرت أينشتاين هذه العلاقة في إطار النسبية الخاصة، وأظهرت أن مقداراً صغيراً من الكتلة يمكن أن يقابل كمية هائلة من الطاقة بسبب عامل سرعة الضوء الكبير. مهد هذا المفهوم لفهم الطاقة النووية، إذ يتبين في الانشطار والاندماج النووي أن جزءاً من الكتلة يتحول إلى طاقة منطلقة. وبذلك أصبحت العلاقة بين الكتلة والطاقة أساساً في الفيزياء الحديثة وفي تفسير مصادر الطاقة في النجوم والمفاعلات والأسلحة النووية.
أشهر النجوم ذات الكتلة الأكبر التي عرفها البشر تتضمن أمثلة في تجمعات نجمية شديدة الكثافة مثل نجم آر١٣٦أ١ الذي يُعتبر من الأثقل بكتلة تقدر بمئات أضعاف كتلة الشمس، ونجم إن جي سي٣٦٠٣-أ١ في تجمع إن جي سي٣٦٠٣ الذي يظهر أيضاً بكتلة عالية جداً، بالإضافة إلى نجوم متقلبة فائقة مثل إيتا كارينا ونجم بيستول ونجم بيوني التي تُظهر كتلًا هائلة وسلوكاً متقلباً ناجماً عن خسارة الكتلة بالرياح النجمية. تقديرات الكتلة تختلف بين مئات الآحاد والعشرات من أضعاف كتلة الشمس، وتبقى الحدود القصوى للكتلة النجمية موضوع نقاش علمي مستمر يتراوح تقديرها تقريبًا بين ١٥٠ و٣٠٠ مرة كتلة الشمس بحسب طرق القياس ونماذج تطور النجوم.
