탄소 원자는 양성자 6개와 중성자 6개를 가지고 있습니다. 질량은 약 12 ​​원자 질량 단위입니다. 하지만 모든 탄소 원자가 같은 것은 아닙니다. 탄소-12는 중성자가 6개이고, 탄소-13은 7개, 탄소-14는 8개입니다. 이들은 동위원소로, 같은 원소이지만 중성자 수가 다른 원자입니다. 원자 질량은 각 동위원소의 존재 비율을 고려하여 해당 원소 원자들의 질량을 가중 평균한 값입니다.

원자 질량 단위(amu)는 탄소-12 원자 질량의 1/12로 정의됩니다. 이는 대략 1.66 × 10⁻²⁷ kg입니다. 양성자와 중성자는 각각 약 1 amu의 질량을 가지고 있습니다. 전자는 훨씬 가벼워서 양성자 질량의 약 1/1836입니다. 원소의 원자 질량은 일반적으로 가장 풍부한 동위원소의 질량수와 비슷하지만, 결합 에너지로 인한 질량 결손 때문에 정확히 일치하지는 않습니다.

원자 질량은 화학에서 중요한 의미를 지닙니다. 원자 질량은 물질 1몰의 질량인 몰 질량을 계산하는 데 사용됩니다. 어떤 원소의 몰 질량(그램/몰)은 그 원소의 원자 질량(amu)과 수치적으로 같습니다. 이러한 관계 덕분에 질량과 몰 사이의 변환이 가능하며, 이는 화학량론 계산에 필수적입니다.

주기율표에는 원자 질량이 소수점으로 표시됩니다. 이 소수점은 동위원소들의 가중 평균을 나타냅니다. 예를 들어 염소의 원자 질량은 35.45인데, 이는 염소-35와 염소-37의 혼합물이기 때문입니다.