碳
所有碳同位素的原子都有6顆質子，但中子數各異（從2到16顆不等）。碳有兩個自然存在的穩定同位素：碳-12（^12C）佔地球上碳的98.93%，而碳-13（^13C）則佔剩餘的1.07%。生物體中^12C同位素的比率更高，因為生物化學反應會選擇性地消除^13C。1961年，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）決定以碳-12同位素作為原子量單位的定義標準。核磁共振所探測的就是^13C。
质量
比如，氢，只有一个质子，其原子质量为1.007825u。铁的最丰富的同位素有26个质子和30个中子，所以人们可能会猜想其原子质量是氢的56倍，实际上，它的原子质量只有55.9383u，很明显，不是1.007825u的整数倍。普劳特的假设在很多方面都被证实是不准确的，但是原子质量和数量的抽象概念在化学中仍然发挥着重要的作用，衡量小质量时，仍然使用原子质量单位。