원자 · 소립자 등의 질량을 나타내는 단위로 주어진다.

이 단위는 탄소 의 동위원소 ¹²C를 12로 하여 이것을 기준으로 한 상대적인 수치로 표시한다.

1원자질량단위는 ¹²C의 질량의 1/12. 즉 근사적(近似的)으로 1.6605655×10^-27kg이다.

각 원자의 질량은 예전에는 수소원자의 질량을 기준으로 삼았으나 F. W. 오스트발트의 제안으로 화학분야에서는 천연 산소의 원자량을 16.0000으로 하여 이것을 기준으로 채택했다.

한편 물리학에서는 산소의 동위원소 조성이 밝혀지자 그 ¹⁶O을 16.0000으로 하여 원자량표를 만들었으며 두 가지 원자량 척도가 있는 것은 불편하기 때문에 1961년 국제 순수응용물리 학자연합(IUPAP)과 국제순수응용화학 연합(IUPAC)은 통일원자량 ¹²C를 채용하기로 했다.