由于原子很小，质量很轻（最轻的原子约重1.6×10-24g，最重的也不够此重的250倍），即便以毫克作为单位，数字也是极小的，使用极不方便，只好选取某元素的原子质量为标准，令其它元素的原子质量与之比较，这样求得元素的相对原子质量。

　　早在1803年，Dalton（道尔顿）写下了第一张原子量表，是以氢为1作为原子量基准的，但当时人们的认识局限所在，很多原子量都是不准确的，比如当时谁的化学式为HO，结果把氧的原子量定为7.后来Berzelius比较准确地测定了各种元素的原子量。根据水的合成反应正确的定出了水的组成和氧的原子量，纠正了Dalton的错误，由于那时的大多数元素的原子量都是根据其氧化物来测定的，即测定氧的化合量就知道另外元素的原子量了。所以Berzelius采用了氧的原子量作为基准，规定O=100（1826年）。

　　1860年，Stas建议采用O=16作为原子量的基准，这样可以使数值小一些，同时又能保持所有元素的原子量都大于1.这个原子量基准在化学领域中沿用了近一个世纪。

　　可是物理学在20世纪初得到飞速发展，同位素的发现使得物理学领域和化学领域的基准发生了分裂。

　　首先，1919年Aston开始用质谱仪精密测定各种同位素的原子质量，由于质谱法能够测出单一同位素的质量。他正式提出以16O=16作为同位素原子量的基准（化小按——这是物理学的标准，比之Stas建议“采用O=16为基准”在说法上更精确。不过化学领域的标准仍以Stas建议为基准，即仍以天然氧的平均原子量为基准。1929年科学家测定的16O：17O：18O=3150：1：5，所以天然氧的平均原子量为（3150*16+1*17+5*18）/3156=16.0035，是16.0000的1.00022倍。）1940年以来物理学采用16O=16.0000的物理标度（physical scale），而化学仍以天然氧（同位素混合物）O=16.0000作为化学标度（chemical scale），这是不同的。

　　O化=1.000275×16O物

　　（1940年较1929年对于氧的丰度测定值有变化，所以不再是1.00022倍。）

　　可是分久必合，由于化学工作和物理工作是密切联系的，标准不同必然引起混乱，为了统一标准，人们提出若干不同方案：

　　1932，Bethe提出以4He=4为统一标度。由于氦不与其它元素生成化合物，测定原子量不方便。因此无人采纳。

　　1951，苏联科学家提出19F=19作为标度，由于氟是单一同位素的元素，所以对于物理和化学都很方便，并且当时原子量表上F为19.00，所以以19F作为标准时的改动极小，有部分人支持。但是由于在用质谱法测原子量时采用F作基准很不方便而被否定。

　　1957，Nier和Olander提出以12C的方案。由于12C标准有利于采用质谱法测定各种同位素的原子量，1959年IUPAC（国际纯粹与应用化学协会）决定建议使用12C基准，并提交IUPAP（国际纯粹与应用物理学协会）考虑。IUPAP于次年接受这个提议。于是1961年IUPAC正式通过采用12C为原子量的新基准。

　　由于现代测定原子量主要用质谱法，故12C的优点在于：

　　（1）12C在天然同位素中所占的丰度比较固定，受地点影响不大，对12C的质量的测定比较精确；

　　（2）采用12C为标准，对大多数元素来说变动不大。（只有5-6个稍有变动）；

　　（3）质谱分析时用12C为标准，用1H、2D、16O为主要副标准，采用质量双线法（mass doublet）可以精密测得：

　　1H=1.007825037（10）

　　2D=2.014101787（21）

　　16O=15.99491464（5）

　　（10）表示末尾的误差在正负10个亿分之一单位之内。

　　（4）2、3、4、6等质量数可直接由相应的碳正离子得到。

　　（5）碳能生成各种碳氢阳离子，可配合各种质量双线测定大多数金属的原子量。

　　总结：影响元素的相对原子质量的主要因素：①原子质量标准②元素质量测定的技术手段（包括测定方法的预处理）③同位素在自然界中的丰度涨落