Helyum çekirdeğinin kütlesi 6.64 x 10 ^ -27 kilogramdır. Kütle, her biri 1.67 x 10 ^ -27 kilogram kütleye sahip iki proton ve her biri 1.67 x 10 ^ -27 kilogram kütleye sahip olan iki nötronun kütlesi toplanarak hesaplanır.
Bir helyum çekirdeğinin kütlesi, atomik kütle birimlerini ifade eden "4 u" olarak ifade edilebilir veya ışık karesinin hızı üzerinde 3.72 GeV /c ^ 2 gigaelektron voltajı olarak ifade edilebilir. Helyum çekirdeği, bir alfa parçacığıyla aynı olan bir kütleye sahiptir. Sayı E = mc ^ 2 denklemi için gerekli olan helyum çekirdeğinin kütle hatası hesaplamasında kullanılır.