Se conoce como masa atómica a la masa que posee un átomo mientras éste permanece en reposo. En otras palabras, puede decirse que la masa atómica es aquella que surge de la totalidad de masa de los protones y neutrones pertenecientes a un único átomo en estado de reposo. Dentro del Sistema Internacional, la unidad que permite calcularla y reflejarla es la masa atómica unificada.
Cabe resaltar que las masas atómicas también suelen ser definidas como peso atómico. Sin embargo, esto no es del todo acertado debido a que la masa constituye una propiedad del cuerpo y el peso varía de acuerdo a la gravedad.
Sobre la masa atómica de los elementos de tipo químico hay que decir que se pueden calcular a partir de la media ponderada de las masas de los diversos isótopos pertenecientes a cada elemento, contemplando la abundancia relativa de los mismos. Esto ayuda a explicar la falta de correspondencia entre la masa atómica en umas (unidad de masa atómica) de una sustancia y el número de nucleones que contiene el núcleo de su isótopo más común.
No obstante, dicen los expertos que la masa atómica de un isótopo siempre coincide, de modo aproximado, con la masa de sus nucleones. La diferencia se produce porque los elementos no están compuestos por un único isótopo, sino por una combinación donde están presentes unas abundancias para cada uno de los elementos, mientras que cuando se mide la masa de un isótopo en concreto no se contemplan las abundancias.
De todas maneras, debido al defecto de masa (que resulta del cálculo de la diferencia entre dos factores: la masa medida de modo experimental y la reflejada por su número másico A), la masa atómica de los isótopos no es equivalente a la suma total de las masas de los llamados nucleones.