质量是表征物质惯性和引力作用的物理量，通常被定义为物质的量的量度、惯性大小的量度、引力大小的量度、物质所含能量的量度。质量、时间和空间是物理学三个最基本的概念，经历了从相互独立到有所关联的认识过程。在牛顿经典力学框架中，质量、时间、空间在本质上是相互分离的，时间和空间同物体的运动状态无关。牛顿在其绝对时间、绝对空间和质量恒定的基础上，建立起经典力学的理论体系，提出牛顿运动三定律和万有引力定律。爱因斯坦以相对性原理和光速不变性为基础，提出狭义相对论，给出质能关系及四维时空，并在引力质量与惯性质量相等的基础上，创立了广义相对论，认为引力源于物体的存在所导致的时空弯曲，一无所有的空间是不存在的。通过求解爱因斯坦引力场方程，并假定宇宙学常数或真空能量密度起主导作用，得到De Sitter宇宙模型，其尺度因子的膨胀行为是a(t)~eHot。在微观领域，物质粒子的波粒二象性由爱因斯坦—德布罗意关系所描述，以物质波概念为基础，给出了薛定谔方程，建立起量子力学。为了克服广义相对论的时空奇异性和量子场论的发散困难，引进了空间时间量子化的观念，认为普朗克长度、普朗克时间是最小的空间长度和最小的时间间隔，超弦/M理论认为宇宙万物由超对称性的弦和膜所构成，各种不同的粒子都是弦的不同振动模式。