Ένα άτομο άνθρακα έχει έξι πρωτόνια και έξι νετρόνια. Η μάζα του είναι περίπου 12 ατομικές μονάδες μάζας. Αλλά δεν είναι όλα τα άτομα άνθρακα ίδια. Ο Άνθρακας-12 έχει έξι νετρόνια. Ο Άνθρακας-13 έχει επτά. Ο Άνθρακας-14 έχει οκτώ. Αυτά είναι ισότοπα, άτομα του ίδιου στοιχείου με διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Η ατομική μάζα είναι η σταθμισμένη μέση μάζα των ατόμων ενός στοιχείου, λαμβάνοντας υπόψη την αφθονία κάθε ισοτόπου.

Η ατομική μονάδα μάζας ορίζεται ως το ένα δωδέκατο της μάζας ενός ατόμου άνθρακα-12. Είναι περίπου 1,66 επί 10 προς μείον 27 κιλά. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν μάζα κοντά στο 1 amu το καθένα. Τα ηλεκτρόνια είναι πολύ ελαφρύτερα, περίπου το 1/1836 ενός πρωτονίου. Η ατομική μάζα ενός στοιχείου είναι συνήθως κοντά στον μαζικό αριθμό του πιο άφθονου ισοτόπου του, αλλά όχι ακριβώς, λόγω του μαζικού ελαττώματος από την ενέργεια σύνδεσης.

Η ατομική μάζα έχει σημασία στη χημεία. Χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της μοριακής μάζας, η οποία είναι η μάζα ενός γραμμομορίου μιας ουσίας. Η μοριακή μάζα ενός στοιχείου σε γραμμάρια ανά γραμμομορίου είναι αριθμητικά ίση με την ατομική του μάζα σε amu. Αυτή η σχέση καθιστά δυνατή τη μετατροπή μεταξύ μάζας και γραμμομορίων, η οποία είναι απαραίτητη για τη στοιχειομετρία.

Ο περιοδικός πίνακας παραθέτει τις ατομικές μάζες, συνήθως ως δεκαδικά ψηφία. Το δεκαδικό ψηφίο αντικατοπτρίζει τον σταθμισμένο μέσο όρο των ισοτόπων. Το χλώριο, για παράδειγμα, έχει ατομική μάζα 35,45, επειδή είναι ένα μείγμα χλωρίου-35 και χλωρίου-37.