分子量等于分子中各原子的原子量总和。按已知分子式和原子量就可算出分子量。
例如:氮气的分子式是N₂，N的原子量是14.00674，那么氮气的分子量等于2×14.00674＝28.01348。分子量和原子量一样，也是相对比值，没有单位，如果指定以克为单位，则为克分子量。
碳－12原子的质量被规定作为参考值，数值为12。分子的分子量是由组成该分子的原子的原子量相加而成，而原子量是元素的平均原子质量与核素碳－12原子质量的1/12的比。它是一个无量纲数。
例如:水的分子式为H₂O，一个水分子含有二个氢原子和一个氧原子。因为氢的原子量是1.008，氧是15.999，因此水的分子量是(2×1.008)+(1×15.999)=18.015。
例如:二氧化碳的分子式为CO₂，其分子量是(1×12.011)+(2×15.999）＝44.009。
例如:蔗糖的分子式为C₁₂H₂₂O₁₁，分子量是(12×12.011)+(22×1.008)+(11×15.999)=342.297