La masa molecular se expresa como la masa de una molécula en unidades de masa atómica unificada, mientras que el peso molecular promedio en número se expresa como el peso total de todas las moléculas en una sustancia, dividido por el número total de moléculas en sustancia. La masa molecular no se conoce como "masa molecular media numérica".
El peso molecular promedio en número también se conoce como masa molecular relativa y es numéricamente equivalente a la masa molecular de una molécula, con unidades diferentes. Debido a sus fórmulas, el peso molecular y la masa molecular suelen confundirse con el mismo significado. La masa molecular se centra en la composición isotópica de moléculas individuales en lugar de la distribución numérica global de las moléculas en una sustancia y se utiliza como una forma más precisa de determinar las propiedades de las moléculas que las mediciones como la masa molar. La masa molar determina la distribución isotópica promedio en múltiples moléculas en lugar de moléculas individuales y se usa comúnmente para determinar las propiedades de muestras en masa con resultados precisos.
Tanto el peso molecular como la masa molecular suelen tratar con moléculas complejas, como polímeros, carbohidratos y proteínas. Estas moléculas requieren mediciones precisas para determinar sus propiedades debido a su complejidad y tamaño. Determinar su masa molecular es más eficaz para comprenderlos que su masa molar, debido a su enfoque en moléculas individuales.