Khối lượng nguyên tử (ký hiệu: m a) là khối lượng của một nguyên tử của một nguyên tố hóa học. Nó bao gồm khối lượng của 3 hạt hạ nguyên tử tạo nên một nguyên tử: proton, neutron và electron. Khối lượng nguyên tử có thể được biểu thị bằng gam. Tuy nhiên, bởi vì các nguyên tử riêng lẻ có khối lượng rất nhỏ, điều này không hữu ích lắm. Thay vào đó, khối lượng nguyên tử được biểu thị bằng các đơn vị khối lượng nguyên tử thống nhất (ký hiệu đơn vị: u). 1 đơn vị khối lượng nguyên tử được định nghĩa bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon-12.