La massa del nucleo di elio è 6,64 x 10 ^ -27 chilogrammi. La massa viene calcolata sommando la massa di due protoni, ognuno dei quali ha una massa di 1,67 x 10 ^ -27 chilogrammi e due neutroni, ognuno dei quali ha una massa di 1,67 x 10 ^ -27 chilogrammi.
La massa di un nucleo di elio può anche essere espressa come "4 u", che sta per unità di massa atomica, o 3.72 GeV /c ^ 2 gigaelettronvolt sulla velocità della luce al quadrato. Il nucleo di elio ha una massa uguale a quella di una particella alfa. Il numero viene utilizzato nel calcolo del difetto di massa del nucleo di elio necessario per l'equazione E = mc ^ 2.