Une mole de n'importe quelle substance contient 6,02214076 × 10²³ particules. Ce nombre est le nombre d'Avogadro, du nom d'Amedeo Avogadro, un scientifique italien qui a proposé en 1811 que des volumes égaux de gaz, à température et pression identiques, contiennent le même nombre de molécules. Il n'a pas calculé ce nombre lui-même ; ce calcul a été effectué ultérieurement, grâce aux expériences de Jean Perrin et d'autres chercheurs. En 2019, la mole a été redéfinie comme étant exactement égale au nombre d'Avogadro d'entités, fixant ainsi sa valeur.

Ce nombre est énorme. Une mole d'eau représente environ 18 millilitres, soit un peu plus d'une cuillère à soupe. Une mole de carbone pèse 12 grammes. Une mole d'or pèse 197 grammes. Ce nombre est grand car les atomes et les molécules sont minuscules. Il fait le lien entre le monde microscopique des atomes et le monde macroscopique des grammes et des litres. Les chimistes l'utilisent pour compter les particules en les pesant.

Le nombre d'Avogadro est omniprésent en chimie et en physique. Il sert à calculer la masse molaire, la stœchiométrie des réactions, les volumes de gaz et les concentrations des solutions. Il relie la loi des gaz parfaits à la théorie cinétique des gaz. Il intervient dans la définition des constantes de Faraday et de Boltzmann. C'est l'une des constantes fondamentales de la nature.

Ce nombre n'est pas arbitraire. Il est défini de telle sorte qu'une mole de carbone 12 ait une masse exactement de 12 grammes. Cette définition relie l'échelle de masse atomique à l'échelle de masse macroscopique, conférant ainsi à la chimie un caractère quantitatif.