Auch bei jeder exothermen Kernreaktion und bei jedem radioaktiven Zerfall tritt ein Massendefekt auf: Die Summe der Massen der entstehenden Teilchen ist kleiner als die Summe der anfänglichen Massen. Da sich an der Masse die Ruheenergie ablesen lässt, haben die entstehenden Atomkerne oder Teilchen weniger Ruheenergie als die anfänglichen Kerne oder Teilchen. Die Gesamtenergie bleibt erhalten, nicht aber die Masse. Insbesondere die von Kernspaltungs- und Kernfusionsreaktionen aus dem Massendefekt freigesetzte Energie kann nach Umwandlung in Wärme technisch genutzt werden.