此外，物质与反物质的结合，会如同粒子与[[反粒子]]结合一般，导致两者湮灭，且因而释放出高能[[光子]]（伽马射线） <ref>[https://www.idongde.com/c/00199a623F0eF6a7.shtml 伽马射线是什么]，懂得网 </ref> 或是其他能量较低的正反粒子对。正反物质湮灭所造成的粒子，赋予的动能等同于原始正反物质对的动能，加上原物质静止质量与生成粒子静质量的差，后者通常占大部分。（[[爱因斯坦相对论]]指出，质量与能量是等价的。）

因为物质与反物质的湮灭时质量可完全转换成能量，带来最大的[[能源]]效率，且单位产量是核能的千百倍或常规[[燃料]]的亿兆倍，所以一直有人研究其作为新能源的可行性，主要用于很难补给燃料的航天用，甚至作为反物质武器。但是由于目前人为制造反物质的方式，是由加速粒子打击固定靶产生反粒子，再减速合成的。此过程所需要的能量远大于湮灭作用所放出的能量，且生成反物质的速率极低，因此尚不具有[[经济]]价值。此外，反物质与物质相遇会发生湮灭，保存上也是一大问题 <ref>[http://blog.sina.com.cn/s/blog_a4d308f701012gt1.html 反物质]，新浪博客，2012-05-16 </ref> 。