Un atom de carbon are șase protoni și șase neutroni. Masa sa este de aproximativ 12 unități de masă atomică. Dar nu toți atomii de carbon sunt la fel. Carbonul-12 are șase neutroni. Carbonul-13 are șapte. Carbonul-14 are opt. Aceștia sunt izotopi, atomi ai aceluiași element cu un număr diferit de neutroni. Masa atomică este masa medie ponderată a atomilor unui element, ținând cont de abundența fiecărui izotop.

Unitatea de masă atomică este definită ca a douăsprezecea parte din masa unui atom de carbon-12. Este de aproximativ 1,66 ori 10 la minus 27 kilograme. Protonii și neutronii au fiecare o masă apropiată de 1 uma. Electronii sunt mult mai ușori, aproximativ 1/1836 dintr-un proton. Masa atomică a unui element este de obicei apropiată de numărul de masă al celui mai abundent izotop al său, dar nu exact, din cauza defectului de masă cauzat de energia de legătură.

Masa atomică este importantă în chimie. Este utilizată pentru a calcula masa molară, care este masa unui mol dintr-o substanță. Masa molară a unui element în grame per mol este numeric egală cu masa sa atomică în uma. Această relație face posibilă conversia între masă și moli, ceea ce este esențial pentru stoichiometrie.

Tabelul periodic al elementelor prezintă masele atomice, de obicei sub formă de zecimale. Zecimalele reflectă media ponderată a izotopilor. Clorul, de exemplu, are o masă atomică de 35,45, deoarece este un amestec de clor-35 și clor-37.