원자
원자(原子, atom)는 화학 반응을 통해 더 쪼갤 수 없는 단위를 말한다. 현대 물리학의 관점에서 볼 때 원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있으며, 원자핵은 중성자와 양성자로 구성된다. 또 핵반응을 통해서는 더 작은 단위로 나뉜다. 원자와 혼동하기 쉬운 개념으로 '원소'를 들 수 있는데, 원자가 물질을 구성하는 기본 입자라고 한다면, 원소는 물질을 이루는 성분의 종류라고 하겠다. 한편, 여러 원자의 화학적 결합으로 이루어진 분자는 물질의 성질을 가지는 가장 작은 입자이다.
탄소-12
탄소-12는 원자 질량의 기준이 된다. 이는 1961년에 탄소-12 원자 1개 질량의 1/12를 원자 질량 단위로 하는 정의가 채택된 것이 시초이며, 현재까지 사용되고 있다. 이전까지는 산소를 이용하여 원자 질량을 정의하였으나, 물리학자들이 산소-16만을 고려한 원자 질량 단위를 사용한 반면 화학자들은 모든 산소 동위 원소의 비율을 고려한 원자 질량 단위를 사용하면서 미세한 오차가 발생하였기 때문이다. 이 정의에 따라 탄소-12의 원자 질량은 정확히 12가 되며, 이와 비교한 다른 원자들의 상대적 질량값을 원자량으로 정하게 된다.