มวลโมเลกุลแสดงเป็นผลรวมของมวลของอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุลของสสาร โดยปกติจะแสดงเป็น a.u.m. (หน่วยมวลอะตอม) ซึ่งบางครั้งเรียกว่า d alton และแสดงโดย D. เป็นเวลา 01.00 น. วันนี้ยอมรับมวล 1/12 ของมวล C12 ของอะตอมคาร์บอน ซึ่งในหน่วยมวลคือ 1, 66057.10-27 kg
ดังนั้นมวลอะตอมของไฮโดรเจนเท่ากับ 1 แสดงว่าอะตอมไฮโดรเจน H1 เบากว่าอะตอมคาร์บอน 12 เท่า C12. การคูณน้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบเคมีด้วย 1, 66057.10-27 เราได้ค่ามวลของโมเลกุลเป็นกิโลกรัม
ในทางปฏิบัติ พวกเขาใช้ค่าที่สะดวกกว่า Mot=M/D โดยที่ M คือมวลของโมเลกุลในหน่วยมวลเดียวกันกับ D มวลโมเลกุลของออกซิเจนที่แสดงในหน่วยคาร์บอนคือ 16 x 2=32 (โมเลกุลออกซิเจนเป็นไดอะตอมมิก) ในทำนองเดียวกัน ในการคำนวณทางเคมี จะคำนวณน้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบอื่นๆ ด้วย น้ำหนักโมเลกุลของไฮโดรเจน ซึ่งโมเลกุลนั้นเป็นไดอะตอมมิกเช่นกัน คือ 2 x 1=2 ตามลำดับ
น้ำหนักโมเลกุลเป็นลักษณะของมวลเฉลี่ยของโมเลกุล โดยคำนึงถึงองค์ประกอบไอโซโทปของธาตุทั้งหมดที่สร้างสารเคมีที่กำหนด ตัวบ่งชี้นี้สามารถกำหนดได้สำหรับส่วนผสมของสารหลายชนิดซึ่งเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำหนักโมเลกุลของอากาศสามารถนำมาเป็น 29.
ก่อนหน้านี้ในวิชาเคมี มีการใช้แนวคิดของกรัม-โมเลกุล วันนี้ แนวคิดนี้ถูกแทนที่ด้วยโมล ซึ่งเป็นปริมาณของสารที่มีจำนวนของอนุภาค (โมเลกุล อะตอม ไอออน) เท่ากับค่าคงที่อโวกาโดร (6.022 x 1023) จนถึงทุกวันนี้ คำว่า "น้ำหนักโมเลกุล" ก็ยังใช้กันตามธรรมเนียม แต่ต่างจากน้ำหนักซึ่งขึ้นอยู่กับพิกัดทางภูมิศาสตร์ มวลเป็นพารามิเตอร์คงที่ ดังนั้นจึงยังคงถูกต้องมากกว่าที่จะใช้แนวคิดนี้
น้ำหนักโมเลกุลของอากาศเหมือนกับก๊าซอื่นๆ หาได้จากกฎของอโวกาโดร กฎหมายนี้ระบุว่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกันในปริมาณก๊าซเดียวกันมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน เป็นผลให้ที่อุณหภูมิและความดันหนึ่งโมลของก๊าซจะมีปริมาตรเท่ากัน เมื่อพิจารณาว่ากฎข้อนี้ปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดสำหรับก๊าซในอุดมคติ โมลของก๊าซที่มี 6.022 x 1023 โมเลกุลอยู่ที่ 0 ° C และความดัน 1 บรรยากาศ ปริมาตรเท่ากับ 22.414 ลิตร
น้ำหนักโมเลกุลของอากาศหรือสารที่เป็นก๊าซอื่นๆ มีดังนี้ มวลของปริมาตรของก๊าซที่ทราบบางปริมาตรถูกกำหนดไว้ที่ระดับหนึ่งความดันและอุณหภูมิ จากนั้นจึงแนะนำการแก้ไขสำหรับก๊าซจริงที่ไม่อยู่ในอุดมคติ และใช้สมการ Clapeyron PV=RT ปริมาตรจะลดลงเป็นสภาวะความดัน 1 บรรยากาศและ 0 ° C นอกจากนี้ เมื่อทราบปริมาตรและมวลภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ก๊าซในอุดมคตินั้นง่ายต่อการคำนวณมวลของสารก๊าซที่ศึกษา 22.414 ลิตรนั่นคือน้ำหนักโมเลกุลของสารนั้น นี่คือวิธีการกำหนดน้ำหนักโมเลกุลของอากาศ
วิธีนี้ให้ค่าน้ำหนักโมเลกุลที่แม่นยำพอสมควร ซึ่งบางครั้งใช้แม้กระทั่งเพื่อกำหนดน้ำหนักอะตอมของสารประกอบเคมี สำหรับการประมาณน้ำหนักโมเลกุลอย่างคร่าวๆ ก๊าซมักจะถือว่าอยู่ในอุดมคติและไม่มีการแก้ไขเพิ่มเติม
วิธีการข้างต้นมักใช้เพื่อกำหนดน้ำหนักโมเลกุลของของเหลวระเหยง่าย