Egy szénatom hat protonból és hat neutronból áll. Tömegük körülbelül 12 atomtömegegység. De nem minden szénatom egyforma. A szén-12-nek hat neutronja van. A szén-13-nak hét. A szén-14-nek nyolc. Ezek izotópok, ugyanazon elem atomjai különböző neutronszámmal. Az atomtömeg egy elem atomjainak súlyozott átlagos tömege, figyelembe véve az egyes izotópok gyakoriságát.

Az atomtömeg-egység a szén-12 atom tömegének egytizede. Ez körülbelül 1,66-szor 10-zel a mínusz 27 kilogrammban. A protonok és a neutronok tömege egyaránt közel 1 amu. Az elektronok sokkal könnyebbek, körülbelül 1/1836-od része a protonnak. Egy elem atomtömege általában közel van a leggyakoribb izotópjának tömegszámához, de nem pontosan, a kötési energiából származó tömegdefektus miatt.

Az atomtömeg számít a kémiában. A moláris tömeg kiszámítására használják, ami egy mól anyag tömege. Egy elem moláris tömege grammban/mólban számszerűen megegyezik az atomtömegével amu-ban. Ez az összefüggés lehetővé teszi a tömeg és a mólok közötti átváltást, ami elengedhetetlen a sztöchiometriához.

A periódusos rendszer az atomtömegeket általában tizedes törtben tünteti fel. A tizedes tört az izotópok súlyozott átlagát tükrözi. A klór atomtömege például 35,45, mivel klór-35 és klór-37 keveréke.