Masa atomowa (symbol: ma) to masa pojedynczego atomu pierwiastka chemicznego. Obejmuje ona masy 3 cząstek subatomowych, które tworzą atom: protonów, neutronów i elektronów.
Masa atomowa może być wyrażona w gramach. Jednakże, ponieważ każdy atom ma bardzo małą masę, nie jest to zbyt pomocne. Zamiast tego, masa atomowa jest wyrażana w zunifikowanych jednostkach masy atomowej (symbol jednostki: u). 1 atomowa jednostka masy jest zdefiniowana jako 1/12 masy pojedynczego atomu węgla-12.:18 1 u ma wartość 1.660 539 066 60(50) × 10-27 kg.
Atom węgla-12 ma masę 12 u. Ponieważ elektrony są tak lekkie, możemy powiedzieć, że masa atomu węgla-12 składa się z 6 protonów i 6 neutronów. Ponieważ masy protonów i neutronów są prawie dokładnie takie same, możemy powiedzieć, że zarówno protony jak i neutrony mają masę w przybliżeniu 1 u.:18 Stąd, możemy otrzymać przybliżoną wartość masy atomu w jednostkach masy atomowej poprzez obliczenie sumy liczby protonów i liczby neutronów w jądrze, co nazywamy liczbą masową. Masa atomowa atomu jest zwykle w granicach 0,1 u od liczby masowej.
Liczba protonów, jaką posiada atom, określa, jakim jest on pierwiastkiem. Jednak większość pierwiastków w przyrodzie składa się z atomów o różnej liczbie neutronów. Atom pierwiastka o określonej liczbie neutronów nazywamy izotopem.:44 Na przykład, pierwiastek chlor ma dwa powszechnie występujące izotopy: chlor-35 i chlor-37. Oba izotopy chloru mają 17 protonów, ale chlor-37 ma 20 neutronów, czyli o 2 neutrony więcej niż chlor-35, który ma ich 18. Każdy izotop ma swoją własną masę atomową, zwaną masą izotopową. W przypadku chloru, chlor-35 ma masę około 35 u, a chlor-37 około 37 u.
Jak wspomniano powyżej, należy pamiętać, że masa atomowa atomu nie jest tożsama z jego liczbą masową. Liczba masowa (symbol: A) atomu jest sumą liczby protonów i liczby neutronów w jądrze.:20 Liczby masowe są zawsze liczbami całkowitymi bez jednostek. Również względna masa izotopowa to nie to samo co masa izotopowa, a względna masa atomowa (zwana również masą atomową) to nie to samo co masa atomowa.
Względna masa izotopowa to masa izotopu w stosunku do 1/12 masy atomu węgla-12. Innymi słowy, względna masa izotopowa mówi, ile razy izotop danego pierwiastka jest cięższy od jednej dwunastej masy atomu węgla-12. Słowo względna w względnej masie izotopowej odnosi się do tego skalowania względem węgla-12. Względna masa izotopowa jest podobna do masy izotopowej i ma dokładnie taką samą wartość liczbową jak masa izotopowa, ilekroć masa izotopowa jest wyrażona w jednostkach masy atomowej. Jednakże, w przeciwieństwie do masy izotopowej, wartości względnej masy izotopowej nie mają jednostek.
Podobnie jak względna masa izotopowa, względna masa atomowa (symbol: Ar) jest stosunkiem bez jednostek. Względna masa atomowa jest stosunkiem średniej masy atomu pierwiastka z danej próbki do 1/12 masy atomu węgla-12. Względną masę atomową próbki danego pierwiastka znajdujemy obliczając średnią ważoną obfitością względnych mas izotopowych. Na przykład, kontynuując przykład chloru z góry, jeśli w próbce chloru jest 75% chloru-35 i 25% chloru-37,