Молекулната маса се изразява като сума от масите на атомите, които съставляват молекулата на дадено вещество. Обикновено се изразява в a.u.m., (атомни масови единици), понякога наричан също далтон и означаван с D. За 1 a.m.u. днес се приема 1/12 от масата на C12 на въглероден атом, което в единици за маса е 1, 66057.10-27 kg.
По този начин атомната маса на водорода, равна на 1, показва, че водородният атом H1 е 12 пъти по-лек от въглеродния атом C12. Умножавайки молекулното тегло на химичното съединение по 1, 66057.10-27, получаваме стойността на масата на молекулата в килограми.
На практика обаче те използват по-удобна стойност Mot=M/D, където M е масата на молекулата в същите масови единици като D. Молекулната маса на кислорода, изразена във въглеродни единици, е 16 x 2=32 (молекулата на кислорода е двуатомна). По същия начин при химическите изчисления се изчисляват и молекулните тегла на други съединения. Молекулното тегло на водорода, в който молекулата също е двуатомна, е съответно 2 x 1=2.
Молекулното тегло е характеристика на средната маса на една молекула, тя отчита изотопния състав на всички елементи, които образуват дадено химично вещество. Този индикатор може да се определи и за смес от няколко вещества, чийто състав е известен. По-специално, молекулното тегло на въздуха може да се приеме като 29.
По-рано в химията се използва концепцията за грам-молекула. Днес това понятие е заменено от мол – количеството вещество, съдържащо броя на частиците (молекули, атоми, йони), равен на константата на Авогадро (6,022 x 1023). До днес традиционно се използва и терминът "моларно (молекулярно) тегло". Но за разлика от теглото, което зависи от географските координати, масата е постоянен параметър, така че все пак е по-правилно да се използва тази концепция.
Молекулното тегло на въздуха, подобно на другите газове, може да бъде намерено чрез закона на Авогадро. Този закон гласи, че при едни и същи условия в едни и същи обеми газове има еднакъв брой молекули. В резултат на това при определена температура и налягане един мол газ ще заема същия обем. Като се има предвид, че този закон се спазва стриктно за идеалните газове, мол газ, съдържащ 6,022 x 1023 молекули, заема при 0°C и налягане от 1 атмосфера обем, равен на 22,414 литра.
Молекулното тегло на въздуха или други газообразни вещества е както следва. Масата на известен обем газ се определя при определениналягане и температура. След това се въвеждат корекции за неидеалността на реалния газ и като се използва уравнението на Клапейрон PV=RT, обемът се намалява до условия на налягане от 1 атмосфера и 0 ° C. Освен това, знаейки обема и масата при тези условия за идеален газ, е лесно да се изчисли масата на 22,414 литра от изследваното газообразно вещество, тоест неговото молекулно тегло. Ето как се определя молекулното тегло на въздуха.
Този метод дава доста точни стойности на молекулните тегла, които понякога се използват дори за определяне на атомните тегла на химичните съединения. За груба оценка на молекулното тегло, газът обикновено се приема за идеален и не се правят допълнителни корекции.
Горещият метод често се използва за определяне на молекулното тегло на летливите течности.
