Bağıl atom kütlesi (atom ağırlığı da denir; sembol: Ar ) atomların ne kadar ağır olduğunun bir ölçüsüdür. Belirli bir örnekteki bir elementin atom başına ortalama kütlesinin, karbon-12 atomunun kütlesinin 1/12'sine oranıdır. Başka bir deyişle, bağıl atom kütlesi, belirli bir örnekten alınan bir elementin ortalama atomunun, bir karbon-12 atomunun on ikide birinden kaç kat daha ağır olduğunu söyler. Bağıl atom kütlesindeki bağıl kelimesi, karbon-12'ye göre bu ölçeklendirmeyi ifade eder. Bağıl atomik kütle değerleri oranlardır; bağıl atomik kütle boyutsuz bir niceliktir. Bağıl atom kütlesi, daha eski bir terim olan atom ağırlığı ile aynıdır.
Bir atomun sahip olduğu proton sayısı onun hangi element olduğunu belirler. Bununla birlikte, doğadaki çoğu element farklı sayıda nötrona sahip atomlardan oluşur. Bir elementin belirli sayıda nötrona sahip atomuna izotop denir. Örneğin, talyum elementinin iki yaygın izotopu vardır: talyum-203 ve talyum-205. Talyumun her iki izotopu da 81 protona sahiptir, ancak talyum-205'in 124 nötronu vardır, bu sayı 122 olan talyum-203'ten 2 fazladır. Her izotopun izotopik kütle olarak adlandırılan kendi kütlesi vardır. Bağıl izotopik kütle, bir karbon-12 atomunun kütlesinin 1/12'sine göre bir izotopun kütlesidir. Bir izotopun bağıl izotopik kütlesi, çekirdekteki proton ve nötron sayısı olan kütle numarasıyla kabaca aynıdır. Bağıl atomik kütle değerleri gibi, bağıl izotopik kütle değerleri de birimsiz oranlardır.
Bir element örneğinin bağıl atom kütlesini, bağıl izotopik kütlelerin bolluk ağırlıklı ortalamasını hesaplayarak bulabiliriz. Örneğin, bir talyum örneği %30 talyum-203 ve %70 talyum-205'ten oluşuyorsa,
A r = ( 203 × 30 ) + ( 205 × 70 ) 100 = ( 6090 ) + ( 14350 ) 100 = 20440 100 = 204.4 {\displaystyle A_{r}={\frac {(203\times 30)+(205\times 70)}{100}}={\frac {(6090)+(14350)}{100}}={\frac {20440}{100}}=204.4} 
Birden fazla izotoptan oluşan bir elementin, Dünya üzerinde geniş aralıklı iki kaynaktan toplanan iki örneğinin, biraz farklı bağıl atom kütlelerine sahip olması beklenir. Bunun nedeni, her bir izotopun oranlarının farklı konumlarda biraz farklı olmasıdır.
Standart atom ağırlığı, elementin bir dizi normal örneğinin bağıl atom kütlelerinin ortalama değeridir. Standart atom ağırlığı değerleri, Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) İzotopik Bolluklar ve Atom Ağırlıkları Komisyonu tarafından düzenli aralıklarla yayınlanmaktadır. Her element için standart atom ağırlığı periyodik tabloda yer almaktadır.
Genellikle bağıl atom kütlesi terimi standart atom ağırlığı anlamında kullanılır. Bu tam olarak doğru değildir, çünkü bağıl atom kütlesi tek tek örneklere atıfta bulunan daha az spesifik bir terimdir. Bir elementin bireysel örnekleri, element için standart atom ağırlığından farklı bir bağıl atom kütlesine sahip olabilir. Örneğin, başka bir gezegenden alınan bir numunenin bağıl atom kütlesi Dünya'daki standart değerden çok farklı olabilir.
Bağıl atom kütlesi ile aynı şey değildir: