La quantité de mouvement d'un système est conservée dans les collisions élastiques entre les objets du système. Le système doit être isolé, indiquant qu'il est libre de l'influence d'une force de modification externe nette qui affecte les processus de collision, comme la gravité.
Selon la loi de conservation de la quantité de mouvement, lorsque deux objets entrent en collision dans un système isolé, la somme de leurs quantités de mouvement avant doit être égale à la somme de leurs quantités de mouvement après. La perte de quantité de mouvement par le premier objet s'accompagne d'un gain de quantité de mouvement égal et opposé par le deuxième objet. Cette conservation découle de la troisième loi de Newton, qui stipule que la force exercée par chaque corps s'accompagne d'une force de réaction égale et opposée dans l'autre corps. L'impulsion est définie comme la quantité de mouvement exercée par chaque corps sur l'autre et est le produit de la force et du temps.
Si les deux corps se touchent pendant le même temps pendant la collision, cela doit signifier que leurs moments sont également égaux et opposés. La quantité de mouvement peut également être exprimée comme le produit de la masse et de la vitesse, de sorte que les vitesses de chaque corps en collision après la collision peuvent être déterminées si leurs masses sont connues. Pour les collisions non linéaires, cela implique une analyse vectorielle de chacune des composantes des vitesses.