Da non confondere con il numero di massa 

Il peso atomico o massa atomica è la massa di un atomo di un dato elemento. In questo caso si parla spesso impropriamente di peso atomico assoluto e viene espresso in grammi o chilogrammi: l'ordine di grandezza dei valori è tra i 10⁻²⁵ kg e i 10⁻²⁷ kg. Per ovviare alla scomodità di avere nei calcoli numeri così piccoli, si è convenuto di esprimere la massa atomica in rapporto al peso atomico assoluto di 1/12 dell'atomo ¹²C, il cui valore è adottato nel SI quale unità di massa atomica (u): sperimentalmente si è ricavato che equivale a secondo i dati CODATA del 2010. Il peso atomico relativo (o massa atomica relativa, spesso abbreviato in massa relativa) si può ottenere dalla formula:

Da ciò si evince che la massa atomica relativa è un numero adimensionale e non è espresso in ragione di una unità di misura di massa. Se si esprime in u una data massa atomica relativa, tale valore corrisponde a quello della massa assoluta (espressa in grammi) di una mole dell'elemento, detta massa molare. La massa relativa di un dato elemento chimico è una media ponderata delle masse relative dei suoi isotopi: in particolare è la sommatoria del prodotto tra la massa relativa di ciascun isotopo e la relativa abbondanza isotopica.