De kilogram is een eenheid van massa. In normaal taalgebruik definieert het meten van massa hoe zwaar iets is. Dit is wetenschappelijk niet correct. Massa is een inertiële eigenschap. Het meet de neiging van een voorwerp om op een bepaalde snelheid te blijven wanneer er geen kracht op wordt uitgeoefend.
De bewegingswetten van Sir Isaac Newton bevatten een belangrijke formule: F = ma. F is kracht. m is massa. a is versnelling. Een voorwerp met een massa (m) van één kilogram zal versnellen (a) met één meter per seconde per seconde wanneer er een kracht (F) van één newton op werkt. Dit is ongeveer een tiende van de versnelling door de zwaartekracht van de aarde.
Het gewicht van materie hangt af van de sterkte van de zwaartekracht. De massa van materie niet. De massa van een voorwerp is overal hetzelfde. Materie heeft een onveranderlijke massa, ervan uitgaande dat zij niet met een relativistische snelheid reist ten opzichte van een waarnemer. Volgens Einsteins speciale relativiteitstheorie neemt de relativistische massa (schijnbare massa ten opzichte van een waarnemer) van een voorwerp of deeltje met rustmassa m0 toe met zijn snelheid als M = γm0 (waarbij γ de Lorentz-factor is). Dit effect is verwaarloosbaar klein bij alledaagse snelheden, die orden van grootte kleiner zijn dan de lichtsnelheid, maar wordt merkbaar bij zeer hoge snelheden. Bijvoorbeeld, reizen met slechts 10% van de lichtsnelheid ten opzichte van een waarnemer - uitzonderlijk snel vergeleken met alledaagse snelheden (ongeveer 108 miljoen km/u of 67.000.000 mph) - verhoogt de relativistische massa van een object met iets meer dan 0,5%.
Wat de kilogram betreft, is het effect van relativiteit op de constantheid van de massa van materie gewoon een interessant wetenschappelijk verschijnsel dat geen enkel effect heeft op de definitie van de kilogram en de praktische toepassingen ervan. Voorwerpen zijn "gewichtloos" voor astronauten in microzwaartekracht. De voorwerpen hebben echter nog steeds hun massa en traagheid. Een astronaut moet tien keer zoveel kracht gebruiken om een voorwerp van tien kilogram met dezelfde snelheid te versnellen als een voorwerp van één kilogram.
Een gewone schommel, zoals op de foto, kan het verband tussen kracht, massa en versnelling laten zien. Iemand zou een volwassene op de schommel kunnen duwen. De volwassene zou langzaam versnellen. Hij zou maar een klein stukje vooruit schommelen voordat de schommel van richting zou veranderen. Zit er een kind op de schommel, dan zou het kind sneller en verder vooruit schommelen.
