Mật độ và khối lượng là các tính chất vật lý phụ thuộc lẫn nhau, với khối lượng riêng bằng khối lượng trên một đơn vị thể tích của bất kỳ vật thể hoặc chất cụ thể nào. Khối lượng của bất kỳ vật thể nào phụ thuộc hoàn toàn vào mật độ tổng thể của nó , với các vật thể dày đặc hơn có khối lượng lớn hơn, với cùng một thể tích, so với các vật thể ít đặc hơn. Khối lượng của một vật có thành phần đồng nhất thay đổi nếu các mảnh được thêm vào hoặc bớt đi, nhưng khối lượng riêng của nó không đổi. Trong khi đó, ngoại trừ bất kỳ sự tan chảy hoặc bay hơi nào, khối lượng riêng của một vật thể có xu hướng thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ, trong khi khối lượng không đổi.
Khối lượng riêng của một chất nhất định là không đổi, với các điều kiện không đổi, không phụ thuộc vào lượng. Mặt khác, khối lượng phụ thuộc vào lượng, vì việc cố gắng xác định khối lượng của một chất mà không xác định thể tích và điều kiện môi trường của nó là vô nghĩa.
Khối lượng và tỷ trọng khác nhau rất nhiều giữa các nguyên tố khác nhau và các hợp chất của chúng. Một nguyên tử hydro, nguyên tố nhẹ nhất, chỉ có 1/4 khối lượng heli, nhẹ thứ hai. Hydro có xu hướng tạo thành phân tử có hai nguyên tử hydro, nhưng một trong những phân tử này vẫn chỉ nặng bằng một nửa so với một nguyên tử heli. Vì bản chất của chất khí, trong những điều kiện giống nhau, một thể tích khí hiđro nhất định có khối lượng riêng bằng một nửa thể tích khí heli. Tuy nhiên, mối quan hệ mật độ phức tạp hơn trong chất rắn và chất lỏng, vì các thành phần nguyên tử hoặc phân tử của chúng tiếp xúc với nhau, kích thước và hình học liên kết của chúng làm thay đổi mật độ của chúng.
