De wet van behoud van massa, ook de wet van Lavoisier, zegt dat de massa van een gesloten systeem constant zal blijven, ongeacht de processen die binnen het systeem plaatsvinden. De wet is vooral van belang voor chemische reacties. Voor ieder chemisch proces in een gesloten systeem blijft de totale massa van de reagentia gelijk aan de totale massa van de reactieproducten. Een speciale vorm van de wet van behoud van massa is het behoud van het aantal atomen van ieder chemisch element. In chemische reacties ontstaan of verdwijnen er geen atomen.
De wet van behoud van massa is in z'n algemeenheid slechts bij benadering geldig en wordt beschouwd als een van een reeks aannames in de klassieke mechanica. De wet moet enigszins aangepast worden om in overeenstemming te zijn met de kwantummechanica en de relativiteitstheorie, vanwege de geldende equivalentie van energie en massa. In de speciale relativiteitstheorie is massa een vorm van energie en is er sprake van de wet van behoud van energie.
De wet van behoud van massa geldt ook in de stromingsleer.