Une mole de carbone a une masse de 12 grammes. Une mole d'eau a une masse de 18 grammes. Une mole de glucose a une masse de 180 grammes. La masse d'une mole d'une substance est sa masse molaire, exprimée en grammes par mole. Elle est numériquement égale à la masse atomique ou moléculaire, exprimée en unités de masse atomique. Cette relation facilite la conversion entre masse et quantité de matière (en moles).

Pour calculer la masse molaire, il faut additionner les masses atomiques de tous les atomes présents dans la formule. L'eau est H₂O. L'hydrogène a une masse atomique d'environ 1,008. L'oxygène a une masse atomique d'environ 16,00. La masse molaire de l'eau est donc de 2 × 1,008 + 16,00 = 18,016 grammes par mole. Pour un composé comportant de nombreux atomes, le calcul est plus long mais plus simple. Le tableau périodique fournit les masses atomiques.

La masse molaire est essentielle en stœchiométrie. Elle permet de convertir les grammes en moles, qui sont les unités des réactions chimiques. Connaissant la masse d'un réactif, on peut calculer la quantité de matière (en moles), utiliser l'équation chimique équilibrée pour déterminer la quantité de matière (en moles) du produit, puis reconvertir en grammes. Elle fait le lien entre la balance de laboratoire et l'équation chimique.

La masse molaire est également utilisée en chimie des solutions. La molarité correspond au nombre de moles de soluté par litre de solution. Pour préparer une solution de molarité donnée, il est nécessaire de connaître sa masse molaire afin de peser la quantité exacte de soluté.