碳原子有六個質子和六個中子，其質量約為12原子質量單位。但並非所有碳原子都相同。碳-12有六個中子，碳-13有七個，碳-14有八個。它們是同位素，是同一種元素的不同原子，但中子數不同。原子質量是考慮每種同位素豐度後，元素所有原子質量的加權平均值。

原子質量單位定義為碳-12原子質量的十二分之一，約等於1.66×10⁻²⁷公斤。質子和中子的質量都接近1原子質量單位。電子的質量要小得多，約為質子的1/1836。元素的原子質量通常接近其豐度最高的同位素的質量數，但並非完全相等，這是由於結合能造成的質量虧損所致。

原子質量在化學中至關重要。它用於計算摩爾質量，摩爾質量是指一摩爾物質的質量。元素的摩爾質量（以克/摩爾為單位）與其原子質量（以原子質量單位 amu 為單位）在數值上相等。這種關係使得質量和摩爾數之間的轉換成為可能，這對於化學計量學至關重要。

元素週期表列出了原子質量，通常以小數形式表示。小數反映了同位素的加權平均值。例如，氯的原子質量為35.45，因為它是由氯-35和氯-37混合而成的。