La massa assegnata a un atomo di carbonio 12 nel sistema di massa atomica relativa è 12. La massa atomica per altri atomi viene quindi derivata come un rapporto di 1/12 della massa atomica di carbonio-12. Il sistema di massa atomica relativa è meno ingombrante dei calcoli basanti sulla massa effettiva di un atomo, che nel caso di un atomo di carbonio-12, è approssimativamente di 1.993x10 -26 kg.
Una singola unità di massa atomica relativa, detta anche unità amu o massa atomica, rappresenta approssimativamente 1.661x10 -27 kg, o 1/12 la massa di un atomo di carbonio-12. Poiché ci sono 6 protoni e 6 neutroni in un atomo di carbonio, questa massa è anche rappresentativa della massa di 1 protone o 1 neutrone. Usando questo sistema, la massa atomica relativa di ossigeno, che contiene 8 protoni e 8 neutroni, è convenientemente rappresentata da 16 piuttosto che dalla sua massa individuale di circa 2,657x10 -26 kg.
