我们在上化学课时首先学到的就是原子量。科学家是怎么知道原子量的呢？
19世纪初，英国化学家道尔顿提出了原子论，认为各种元素的原子重量不同。虽然他无法称得微小原子的质量，但通过称量从化合物中分离出来的每种元素的各自质量，再根据各种元素的化学性质来推测，就可得到这些原子之间的相对质量，即原子量。
以不同的原子个数比将得出不同的原子相对质量。例如氢与氧化合生成水，1份质量的氢需8份质量的氧。道尔顿推断水中氢和氧的原子个数比为1：1.他把氢的原子量定为1，从而得出氧的原子量为8.
第一位系统地进行原子量测定工作的是瑞典化学家贝采利乌斯。1810—1830年大约20年间，他在简陋的实验室中对2000多种单质和化合物进行了分析测定。鉴于氧化物的广泛存在，贝采利乌斯决定把氧的原子量作为基准，规定氧的原子量为100.1818年，他发表了含88种元素的原子量表。
19世纪中期，比利时化学家史塔斯改进了测定原子量的方法。他想方设法制备出最纯状态的化合物，通过分析和合成，确定出元素的化合比，把氧的原子量定为16，然后再推算出其他元素的原子量。他测定的数值准确性远远超过了当时其他化学家。
进入20世纪后，美国年轻的化学家里查兹设计出更精密的实验装置，测定出更准确的原子量，因此而荣获1914年诺贝尔化学奖。以后，科学家们通过各种精密实验，能够测定出原子的实际质量，例如1个氢原子的实际质量为1.67×10-24g，1个氧原子的质量为2.66×10-23g，1个碳12原子的质量为1.99×10-9g。但由于原子的质量很小，以克为单位来计算时非常麻烦，因此仍以氧原子质量为16作为原子量计量基准。
后来，人们发现大多数元素是由两种以上的同位素构成的，而其原子量是按各同位素所占百分比求得的平均值。自然界中存在3种天然氧同位素，它们的分布不均匀，不宜再用作原子量的基准。
考虑到碳在自然界分布较广，它的化合物特别是有机化合物繁多，包括很多质量很大的碳氢化合物，很容易测定其质谱，而用质谱仪测定相对原子质量是现代测量技术中最准确的方法。另外，碳12在自然界的分布比较均匀，而且采用碳12后，原先已测定的所有元素原子量都变动不大，仅比过去减少0.0043%。因此在1961年8月，国际纯粹与应用物理学联合会正式宣布，将碳12原子质量的1/12，即1.67×10-24g作为新的原子量基准，称为“原子质量单位”，符号是u。同年还发布了新的国际原子量表，一直沿用至今。