每種核素的一個原子的質量叫做該核素的原子質量。 原子非常小，所以它的質量很小。例如，核素35Cl的質量是5.80672×10-26kg，這樣小的數字，書寫、記憶和使用都很不方便。國際計量局規定：一個12 C核素原子質量的1/12為原子質量單位（atomic mass unit），符號是u。1u=1.6605402×10-27kg。用原子質量單位來表示核素的原子質量，一個12 c的原子質量等于12 u，一個35Cl的原子質量等于34.96885u，一個37Cl的原子質量等于36.96590u。某元素各種核素原子質量與豐度的乘積的和，叫做這種元素的平均原子質量。例如，氯元素在自然界有兩種同位素：35Cl的豐度是75.77％，37Cl的豐度是24.23％。
Cl的平均原子質量=34.96885u×75.77％

36.96590u×24.23％

＝35.453u

Ar（Cl）=35.453

可見，一種元素的不同核素，原子質量的值不同；一種元素只有一種平均原子質量。原子質量和平均原子質量都有單位（kg或u），而相對原子質量沒有單位。