Massa
Kappaleen massaa voidaan mitata erilaisilla vaaoilla - sanotaan että kappale punnitaan. Vaa'at perustuvat kappaleen massan ja painon verrannollisuuteen. Kappaleen paino (mutta ei massa) tosin riippuu myös sen sijainnista, sillä painovoima ei ole kaikkialla aivan yhtä suuri. Kuitenkin tasapainovaaka antaa kappaleen massalle kaikkialla saman arvon, sillä paikasta toiseen siirrettäessä myös toiseen vaakakuppiin sijoitettavien punnusten paino muuttuu samassa suhteessa. Sitä vastoin jousivaa'alla punnittaessa tulos riippuu painovoiman paikallisesta suuruudesta. Tällä perusteella voidaan sanoa, että tasapainovaaka mittaa massaa (painavaa massaa), jousivaaka painoa. Ilman painovoimaa massaa voi mitata kiihdyttämällä sitä tunnetulla voimalla.
Kansainvälinen yksikköjärjestelmä
Kilogrammalle on esitetty kahtakin vaihtoehtoista määritelmää. Toisen ehdotuksen mukaan kilogramma olisi 6,0221415/12 · 10 (eli 0,501845125 · 10) kertaa hiili-12-atomin massa. Tämä määritelmä liittyisi läheisesti moolin määritelmään, sillä gramman ja atomimassayksikön suhde olisi edelleen tarkalleen sama kuin Avogadron vakion luku­arvo. Vaihtoehtona olisi määritellä se Planckin vakion avulla, joka saisi tarkkaan määritellyn arvon 6,6260603 · 10 Js. Tällöin kilogramma olisi massa, jota Einsteinin kaavan E=mc mukaan vastaava energia olisi teoriassa sama kuin sellaisella fotonilla, jonka taajuus olisi 1,356392664 · 10 Hz (tosin näin suuritaajuista säteilyä ei tiettävästi ole olemassa).