Дефект массы ядра объясняется наличием ядерных сил, которые удерживают протоны и нейтроны в ядре. 2 Из-за них масса нуклонов, связанных ядерными силами в ядро, оказывается меньше массы этих же нуклонов в свободном состоянии. 2

Согласно теории относительности, масса любой системы эквивалентна её полной энергии, то есть как масса может переходить в энергию, так и наоборот. 1 Это значит, что разница масс переходит в некоторую энергию. 1 Эта энергия и есть энергия связи, которая удерживает частицы внутри ядра. 1

Для лёгких элементов дефект масс положителен, ядро оказывается легче, чем входящие в него частицы. 3 Для тяжёлых элементов это не так: ядерных сил едва хватает, чтобы удерживать вместе большое число протонов, и поэтому ядра с большими порядковыми номерами самопроизвольно распадаются с выделением энергии. 3