Khối lượng nguyên tử là tổng khối lượng của proton, neutron và electron trong một nguyên tố nhất định, thường được biểu thị bằng các đơn vị khối lượng nguyên tử thống nhất. Liên minh Quốc tế về Hóa học Ứng dụng và Tinh khiết (IUPAC) đã định nghĩa đơn vị khối lượng nguyên tử thống nhất bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon-12.
Không nên nhầm lẫn khối lượng nguyên tử với khối lượng nguyên tử, còn được gọi là "khối lượng nguyên tử tương đối", có trong bảng tuần hoàn tiêu chuẩn của các nguyên tố hóa học. Trọng lượng hoặc khối lượng tương đối của nguyên tử của một nguyên tố hóa học nhất định tính đến tất cả các nguyên tử của nguyên tố đó có trên trái đất và trong khí quyển.