考虑两个质量分别为
对于任何碰撞过程，在两个物体相撞期间，它们之间的内力是巨大的，与之相比，任何外部相互作用都将显得微不足道，可以忽略。由于这个原因，在任何碰撞过程中，系统的总动量必定守恒：
在动能变换关系中讲过，在实验室参照系中测得的动能包括两部分：相对动能和质心动能。质心动能与质心速度有关，由质心运动定理可知，能够改变质心速度的是外力，因而也只有外力能够改变质心动能。前面讲过，碰撞过程中只有内力，外力可以忽略不计。因此，发生碰撞后质心动能是不会改变的。另一方面，内力能够改变的是相对速度，而相对动能与相对速率有关，于是，碰撞过程中的能量耗散一定表现在相对速率的改变上。
为了表征碰撞过程中相对速率的改变程度，可以引入一个被称为恢复系数的概念：
对于两个质点而言，能够发生碰撞的条件是，它们的轨道必定在同一条直线上，从而它们的相对速度也沿着这条直线。在这种情况下，在碰撞的一瞬间，两个粒子之间的相互作用必定沿着这条直线，导致它们的动量的改变也沿着这条直线。于是，经过碰撞，两个粒子必定各自沿与碰撞前相反的方向运动，导致它们之间的相对速度反向。利用恢复系数的概念，碰撞前后的相对速度必定满足关系
在上面给出的例子中，粒子之间的碰撞是一种被称为对心碰撞的过程。对心碰撞过程的特点是，粒子的运动方向在碰撞后不会产生偏移，总是沿着同一条直线。这样，碰撞前后的相对速度之间的关系就比较简单。这种简单性导致，无论是在实验室参照系中，还是在质心参照系中，数学处理技术的复杂程度并没有太大区别。
一般情况下，相互碰撞的物体都有一定的有效体积，不能被看作质点，在这种情况下，发生碰撞时就不一定是对心的。对于非对心碰撞，碰撞前后两个成员粒子的速度以及相对速度之间的关系可能会比较复杂。这种复杂性导致，如果在实验室参照系中进行推导，数学处理技术会比较困难。另一方面，在质心系中，系统的总动量等于零，动量守恒方程就显得很简单，需要仔细处理的就只有碰撞前后的相对速度之间的关系。因此，从数学处理技术上看，在质心参照系中处理问题就会比在实验室参照系中要简便得多。由于这些原因，在研究两体碰撞时，常常使用质心参照系来辅助讨论。
