Atoommassa's van elementen zijn meestal geen hele getallen vanwege het bestaan ​​​​van isotopen. Isotopen zijn verschillende vormen van hetzelfde element met hetzelfde aantal protonen maar een verschillend aantal neutronen.

Het element koolstof heeft bijvoorbeeld drie natuurlijk voorkomende isotopen:koolstof-12, koolstof-13 en koolstof-14. Koolstof-12 heeft zes protonen en zes neutronen, koolstof-13 heeft zes protonen en zeven neutronen, en koolstof-14 heeft zes protonen en acht neutronen. De atoommassa van koolstof is geen geheel getal, omdat het een gewogen gemiddelde is van de massa's van zijn isotopen, rekening houdend met hun relatieve hoeveelheden. In het geval van koolstof is de atoommassa ongeveer 12,01 amu.

Daarom resulteert het gewogen gemiddelde van de isotopische massa's, rekening houdend met hun relatieve hoeveelheden, voor de meeste elementen in niet-gehele atoommassa's.