Антиматерия аннигилирует, выделяя энергию по формуле E=mc².

Встреча частицы и её античастицы — например, электрона и позитрона — приводит к полной аннигиляции: обе частицы превращаются в чистую энергию в виде гамма-излучения. Это единственный известный процесс, при котором вся масса преобразуется в энергию согласно формуле Эйнштейна E=mc². Для сравнения: ядерные реакции деления урана или синтеза водорода преобразуют менее 1% исходной массы, остальное остаётся в виде осколков ядер. Позитрон был открыт Карлом Дэвидсоном в 1932 году при изучении космического излучения с помощью камеры Вильсона — устройства, которое визуализирует следы заряженных частиц в газе. Это была первая обнаруженная в природе частица антиматерии. Вскоре физики поняли, что каждой элементарной частице должна соответствовать античастица с той же массой, но противоположным электрическим зарядом. При их встрече происходит аннигиляция. Этот процесс критически важен для современной медицины: ПЭТ-сканеры (позитронная эмиссионная томография) используют аннигиляцию позитронов для диагностики рака, заболеваний мозга и сердца. Радиофармпрепарат содержит нестабильный изотоп, испускающий позитроны; при их встрече с электронами в ткани выделяется гамма-излучение, которое регистрирует детектор. Одна из интригующих загадок космологии — почему во Вселенной преобладает материя, а не антиматерия. При Большом взрыве они должны были образоваться поровну, и полная аннигиляция оставила бы только энергию.