Trọng lượng phân tử của phân tử là tổng trọng lượng nguyên tử của tất cả các nguyên tử trong phân tử. Bảng tuần hoàn các nguyên tố liệt kê khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tử dựa trên cacbon. Các ký hiệu con trong công thức phân tử đại diện cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.
Khi các nhà hóa học tính toán khối lượng phân tử, họ thường làm tròn các con số đến hai chữ số sau dấu thập phân. Với các phân tử lớn hơn, họ tính toán trọng lượng phân tử đến bốn con số đáng kể.
Trọng lượng phân tử của một hợp chất là trọng lượng tính bằng gam của một mol phân tử. Các nhà hóa học sử dụng thuật ngữ "mol" như một thuật ngữ chung để mô tả số Avogadro, 6.023x10 ^ 23, của các nguyên tử hoặc phân tử. Hiđro tồn tại trong tự nhiên dưới dạng H2, có khối lượng phân tử là 2,02 gam /mol. Hợp chất mạch cacbon dài có khối lượng phân tử hàng trăm gam. Một số polyme có trọng lượng phân tử trên 1 triệu gam. Trọng lượng phân tử của một hợp chất đóng vai trò là hệ số chuyển đổi giữa số mol và gam. Nếu một thí nghiệm yêu cầu một số mol của một hợp chất cho trước thì nhân số đó với khối lượng phân tử tính bằng gam trên một mol sẽ ra số gam mà thí nghiệm yêu cầu, trong khi nhân số gam với nghịch đảo khối lượng phân tử sẽ được số số nốt ruồi.