Khối lượng được gán cho nguyên tử cacbon-12 trong hệ thống khối lượng nguyên tử tương đối là 12. Khối lượng nguyên tử của các nguyên tử khác sau đó được tính theo tỷ lệ 1/12 khối lượng nguyên tử của cacbon-12. Hệ thống khối lượng nguyên tử tương đối ít cồng kềnh hơn so với các phép tính dựa trên khối lượng thực của một nguyên tử, trong trường hợp nguyên tử cacbon-12, là khoảng 1,993x10 -26 kg.
Một đơn vị khối lượng nguyên tử tương đối, còn được gọi là amu hoặc đơn vị khối lượng nguyên tử, đại diện cho khoảng 1,661x10 -27 kg, hoặc 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon-12. Vì có 6 proton và 6 neutron trong một nguyên tử carbon, khối lượng này cũng đại diện cho khối lượng của 1 proton hoặc 1 neutron. Sử dụng hệ thống này, khối lượng nguyên tử tương đối của oxy, chứa 8 proton và 8 neutron, được biểu thị bằng 16 thay vì bằng khối lượng riêng của nó xấp xỉ 2,657x10 -26 kg.
