Có thể áp dụng định nghĩa tương tự cho các phân tử. Khối lượng phân tử của một hợp chất có thể được tính bằng cách cộng nguyên tử khối của những nguyên tử cấu thành nên nó (nuclit). Khối lượng mol của một hợp chất có thể được tính bằng cách cộng khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố có trong công thức hóa học của nó. Trong cả hai trường hợp, cần phải xét cả số lần các nguyên tử xuất hiện, và nhân nguyên tử khối cho bội số đó.