Có một số hiện tượng khác biệt có thể được sử dụng để đo khối lượng. Mặc dù một số nhà lý thuyết đã suy đoán rằng một số hiện tượng có thể là độc lập với nhau,[2] các bài kiểm tra hiện tại không tìm thấy sự khác nhau trong kết quả mặc dù được đo như thế nào:

• Khối lượng quán tính đo khả năng chống đối của vật đối với một lực tạo gia tốc (đại diện bởi mối quan hệ F = ma ).
• Khối trọng lực chủ động đo trọng lực do vật tác dụng.
• Khối trọng lực bị động đo trọng lực tác dụng lên vật trong một trường hấp dẫn đã biết.

Khối lượng của một vật quy định gia tốc của một vật nếu vật đó bị tác động bởi ngoại lực. Quán tính và khối lượng quán tính miêu tả cùng một tính chất vật lí cả về hai mặt định tính và định lượng. Theo như các định luật về chuyển động của Newton, nếu một vật có khối lượngm và bị tác động bởi lực F, gia tốc của nó được tính bằng công thức F/m. Khối lượng cũng quyết định tính chất hút vật và bị hấp dẫn bởi một trường hấp dẫn. Nếu vật một có khối lượng mA được đặt cách vật khối lượng 2 mB một khoảng r (tính từ tâm của mỗi vật), chúng sẽ hấp dẫn nhau tạo ra lực hấp dẫn với công thức Fg = GmAmB/r2, trong đó G = &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1000000.0000006.67×10−11 N kg−2 m2 là hằng số hấp dẫn. [note 1] Các thí nghiệm lặp đi lặp lại từ thế kỷ 17 đã chứng minh rằng khối lượng quán tính và lực hấp dẫn là giống hệt nhau; kể từ năm 1915, quan sát này đã được kéo theo một tiên nghiệm trong nguyên lý tương đương của thuyết tương đối rộng .