爱因斯坦早在1905年发表狭义相对论的原始论文，作为相对论的一个推论，他又提出了质能关系。这种关系的发展，对解释原子能释放有重大意义。在知道原子能以前，只知道世界上有机械能，如汽车运动的动能；有化学能，如燃烧酒精放出热能转变为二氧化碳气体和水；有电能，当电流通过电炉丝以后，会发出热和光，等。这些能量的释放，都不会改变物质的质量，只会改变能量的形式。
爱因斯坦例如，两辆完全相同的汽车，都是5吨，一辆在运动，一辆是静止的，运动的车虽然有动能，但其质量与静止的车是完全一样的，不会因为运动而发生变化；如果运动的车一旦与静止的车发生碰撞，猛然停止时，动能虽然失去了，可我们发现，汽车在相撞处变得很热。这是什么原因呢？汽车的动能转变成了撞击点金属的热能，而汽车的质量仍然没有改变，还是5吨。这是用我们的常识可以理解的。
但爱因斯坦发现质能关系以后，他的理论是，质量也可以转变为能量，而且这种转变的能量非常巨大。
例如，原子能比化学反应中释放的热能要大到将近5千万倍：铀核裂变的这种原子能释放形式约为200000000电子伏特（一种能量单位），而碳的燃烧这种化学反应能量仅放出4.1电子伏特。原子能是怎样产生的呢？铀核裂变以后产生碎片，我们发现，所有这些碎片质量加起来少于裂变以前的铀核，那么，少掉的质量到哪里去了，就是因为转变成了原子能。数学上用E=Mc2的公式来表示，即：能量等于质量乘以光速的平方。由于光速是个很大的数字（C=3×1010厘米／秒），所以质量转变为能量后会是个非常巨大的数量。爱因斯坦的理论超出了人们的常识范围，这正是他的过人之处。
爱因斯坦的这个质能关系正确地解释了原子能的来源，奠定了原子能理论的基础。
由于铀链式反应在中子的作用下实验成功，预示着利用原子能可以制造出威力巨大的新型炸弹。当时正进行着第二次世界大战，流亡在美国的欧洲科学家如西拉德、费米等人，听到法西斯德国有可能在从事原子弹方面研究的谣传，强烈感到美国政府有必要加强这方面的工作，争取主动。
于是，西拉德等找到了爱因斯坦以及进出白宫的总统经济顾问萨克斯，讨论了这个问题，决定由西拉德和萨克斯共同起草一封信，请爱因斯坦签名，用他的名义呈交美国总统罗斯福，要求研制原子弹，用来对付法西斯德国。
在这里，我们需要简单地回顾一下爱因斯坦对法西斯的态度。
爱因斯坦在当时被称为“物理学之父”，在世界上享有崇高的威望，在美国也是家喻户晓，几乎连孩子都知道。爱因斯坦是一位热爱和平、充满博爱精神的科学家，面对希特勒在欧洲的疯狂屠杀，他义愤填膺。
爱因斯坦与西拉德在一起的情景爱因斯坦敏慧的探索和深思熟虑的推敲和他所建树的理论物理体系使物理学度过了重重危机，产生了革命性的变革。爱因斯坦在当代科学上的辉煌成就可以说是无与伦比，举世公认。同时，他又是一位卓越的政治活动家。爱因斯坦把人生的价值看得高于一切，认定人的尊严神圣不可侵犯。还在第一次世界大战初期，爱因斯坦就呼吁建立一个使战争成为不可能的国际组织。
但是，到了1933年，形势发生了根本的变化，迫使爱因斯坦改变了自己的主张。这年，纳粹在德国篡夺了政权，掀起了排犹运动，作为犹太人的爱因斯坦受到了迫害，他应美国人的再三邀请，移居美国，后来于1940年又加入美国国籍。人们预言，“物理学之父迁到美国”，必将给美国带来荣誉。爱因斯坦清醒地认识到了希特勒法西斯的本质，很早就向人们指出，希特勒政权的目的是要征服欧洲。
当后来欧洲遭到希特勒的铁蹄蹂躏，爱因斯坦看到自己的预言逐渐变成事实，他为欧洲人民感到惋惜，他为欧洲的反击无力而痛苦，爱因斯坦深深地为战争发展的前途忧虑。
现在，出于为制止法西斯魔爪的需要，爱因斯坦也成了超级武器的崇尚者，欣然接受了西拉德他们的请求，在那封请求美国总统组织研制原子弹的信件上签了自己的名字。当时，他对这个举动毫不犹豫。
但是，当美国总统罗斯福动员了全国力量实施原子弹研制的曼哈顿工程计划快要成功时，世界反法西斯力量已经打败了德国纳粹希特勒，因此原子弹并没有在欧洲使用。
后来，为了尽快结束第二次世界大战，迫使日本早日投降，美国于1945年8月，先后在日本的广岛和长崎投掷了两颗原子弹。
战后，当爱因斯坦看到原子弹造成严重的后果时，他负疚地回顾了自己在那封信上签名的行动，认为“如果当时我知道德国人在制造原子弹方面不能获得成功，那我连手指头也不会动一动的”。
爱因斯坦的后悔是多余的，历史的发展自有其本身的逻辑。他不签这个名，原子弹这个怪物总有一天是要出世的，任何个人的意志都难以改变这种趋势。自人类有阶级或阶层的区别以来，政治军事没有一天停止过通过科学技术以更新自己的斗争手段，难道原子能在就可以例外吗？
由于投掷在日本的原子弹带来了数十万计的伤亡，给日本人民造成了巨大的灾难，因此在广岛、长崎事件之后，针对原子弹问题，爱因斯坦在一篇文章中写道：“物理学家们发现他们自己处于与诺贝尔相同的地位。诺贝尔发明了至今仍为最强的炸药，这是一种具有摧毁力的东西。为了纪念这个发明和减轻他思想上的痛苦，他为和平的成功设立了奖金。今天，参加那些令人恐惧和充满危险的武器研制的物理学家们，被同样的责任感所烦扰，但是没有必要感到抱歉。”