To czy masa rzeczywiście jest względna czy nie, zależy od tego, co rozumiemy przez „masę”. W fizyce relatywistycznej wprowadza się rozróżnienie na masę spoczynkową oraz masę relatywistyczną. Pierwsza z nich jest miarą bezwładności ciała i jest wielkością je charakteryzującą. Nie zależy ona od układu odniesienia i jest niezmiennikiem w szczególnej teorii względności. W układzie spoczynkowym, czyli w układzie odniesienia względem, którego ciało ma zerową prędkość, utożsamiana jest ona ze „zwykłą” masą bezwładną z mechaniki klasycznej. W fizyce współczesnej zazwyczaj tę wielkość (tzn. masę spoczynkową) rozumie się domyślnie jako „masę”.
Natomiast w kontekście teorii względności używa się też określenia „masa relatywistyczna”, które oznacza całkowitą energię układu przeskalowaną przez czynnik $c$ (prędkość światła w próżni). Wielkość ta wyrażona jest w jednostkach masy, co w naturalny sposób budzić może nieporozumienia. Zadana jest ona wzorem:
$$ m_{r}=\frac{m_{0}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}},$$
gdzie $m_{0}$ to masa spoczynkowa, a $v$ – prędkość ciała względem obserwatora.
Masa relatywistyczna nie ma jednak tej samej interpretacji co masa w mechanice klasycznej, która jest miarą bezwładności. Masa relatywistyczna, w odróżnieniu od spoczynkowej, zależy nie tylko od wewnętrznych własności ciała, ale również od konkretnego układu odniesienia. Względność masy relatywistycznej wynika ze względności energii, która obowiązywała nawet przed pojawieniem się fizyki relatywistycznej. W mechanice klasycznej obiekty poruszające się względem pewnego układu odniesienia mają większą energię całkowitą, niż w układzie spoczynkowym, bo względem rozpatrywanego układu odniesienia obiekt ten posiada pewną prędkość, a zatem dodatkową energię kinetyczną. Czemu, więc w fizyce pojawiła się idea masy relatywistycznej?
U skraju wieku XIX i na początku XX prowadzono doświadczenia badające zależność masy bezwładnej od prędkości cząstek takich jak elektron. Przykładem są doświadczenia Kaufmanna i Bucherera, którzy przyglądali się ruchom wysokoenergetycznych elektronów pochodzących z rozpadu radu. Stosunki zmierzonych sił do przyspieszeń (co w mechanice klasycznej jest równoważne masie bezwładnej, zgodnie z drugim prawem Newtona) okazały się być różne dla różnych prędkości cząstek. Wyniki te niesłusznie zinterpretowano jako zależność masy od prędkości poruszającego się ciała. Niesłusznie, bo Einstein już w 1905 roku w swojej pracy „O elektrodynamice ciał w ruchu” przewidział wynik tego doświadczenia nie posługując się pojęciem masy relatywistycznej. Tak więc ciała poruszające się z relatywistycznymi prędkościami rzeczywiście doznają mniejszego przyspieszenia przy tej samej przyłożonej sile, co można by mylnie interpretować jako wzrost masy bezwładnej, gdyby przyjąć, że przyspieszenie jest wielkością absolutną, czyli niezależną od wyboru układu odniesienia. Stwierdzenie to jest jednak słuszne jedynie w mechanice klasycznej. W fizyce relatywistycznej przyspieszenie związane jest z siłą zależnością:
$$ \vec{a} = \frac{1}{m_{0}\gamma} \left( \vec{F} \hspace{0.1cm} – \frac{ (\vec{v} \cdot \vec{F}) \vec{v} }{c^{2}} \right) ,$$
gdzie $\vec{F}$ to siła działająca na ciało, a $\gamma$ to czynnik Lorentza, który wyraża się wzorem:
$$\gamma = \frac{1}{ \sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}} }.$$
Powyższy wzór na przyspieszenie otrzymać można z ogólnej definicji siły jako pochodnej czasowej pędu oraz stosując zależność $\vec{p} = \gamma m_{0} \vec{v}$, bez konieczności definiowania masy relatywistycznej. Z powyższego wzoru wynika zatem, że dla ustalonej siły wzrost prędkości obserwowanego ciała jest równoważny ze zmniejszeniem się jego przyspieszenia, a przyczyna tej zmiany jest czysto kinematyczna.
Innym powodem, dla którego masa relatywistyczna zyskała popularność, jest podobieństwo we wzorach wielkości zachowanych w mechanice klasycznej i relatywistycznej. W mechanice klasycznej jednym z podstawowych praw jest prawo zachowania pędu, które stwierdza, że pęd, czyli w mechanice klasycznej iloczyn masy i prędkości ($m\vec{v}$), jest wielkością zachowaną w konkretnym układzie odniesienia. W fizyce relatywistycznej analogiczną wielkością zachowaną jest wielkość wyrażona wzorem $\gamma m_{0} \vec{v}$. Uderzające podobieństwo tych wzorów skłoniło część fizyków do stworzenia pojęcia masy relatywistycznej. Obecnie jest ono uważane za relikt przeszłości, a pojęciami powszechnie stosowanymi są masa spoczynkowa, która nie jest względna oraz energia całkowita.
Głębszą analizę problemu masy relatywistycznej prześledzić można pod linkami https://www.ptf.us.edu.pl/wordpress/wp-content/uploads/2018/10/Masa_Nowik.pdf oraz https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_in_special_relativity.