La densidad y la masa son propiedades físicas mutuamente dependientes, siendo la densidad igual a la cantidad de masa por unidad de volumen de cualquier objeto o sustancia en particular. La masa de cualquier objeto depende completamente de su densidad general , con los objetos más densos que tienen mayor masa, para el mismo volumen, que los objetos menos densos. La masa de un objeto con una composición uniforme cambia si se agregan o eliminan piezas, pero su densidad permanece constante. Mientras tanto, a menos que se derrita o se evapore, la densidad de un objeto tiende a cambiar con los cambios de temperatura, mientras que la masa sigue siendo la misma.
La densidad de una sustancia dada es constante, dadas condiciones constantes, independientemente de la cantidad. Por otro lado, la masa depende de la cantidad, ya que no tiene sentido tratar de definir la masa de una sustancia sin definir su volumen y sus condiciones ambientales.
La masa y la densidad varían mucho entre varios elementos y sus compuestos. Un átomo de hidrógeno, el elemento más liviano, tiene solo un cuarto de la masa de helio, el segundo más liviano. El hidrógeno tiende a formar moléculas con dos átomos de hidrógeno, pero una de estas moléculas aún pesa la mitad que un solo átomo de helio. Debido a la naturaleza de los gases, en condiciones idénticas, un volumen dado de gas hidrógeno es aproximadamente la mitad de denso que un volumen de gas helio. Sin embargo, las relaciones de densidad son más complejas en sólidos y líquidos, porque sus componentes atómicos o moleculares están en contacto, y su tamaño y geometría de enlace alteran sus densidades.