Bir molekülün moleküler ağırlığı, moleküldeki tüm atomların atomik ağırlıklarının toplamıdır. Elementlerin periyodik tablosu, karbona bağlı olarak her bir atomun atom ağırlığını listeler. Moleküler formüldeki alt çizgiler, molekül içindeki her bir elementin atom sayısını temsil eder.
Kimyagerler moleküler ağırlıkları hesapladıklarında, genellikle ondalık noktadan sonra sayıları iki yere yuvarlarlar. Daha büyük moleküllerle, moleküler ağırlıkları dört önemli rakamla hesaplarlar.
Bir bileşiğin moleküler ağırlığı, molekülün bir molünün gram cinsinden ağırlığıdır. Kimyacılar, "köstebek" terimini, Avogadro'nun 6.023x10 ^ 23 atom veya molekül sayısını tanımlamak için ortak bir terim olarak kullanırlar. Doğada H2 olarak bulunan Hidrojen, mol başına 2.02 gram moleküler ağırlığa sahiptir. Uzun karbon zincir bileşikleri, yüzlerce gram molekül ağırlığına sahiptir. Bazı polimerlerin moleküler ağırlıkları 1 milyon gramın üzerindedir.
Bir bileşiğin moleküler ağırlığı, mol ve gram arasında bir dönüşüm faktörü olarak işlev görür. Bir deney, belirli sayıda mol bileşiği gerektiriyorsa, molekül ağırlığı ile verilen sayının mol başına gram cinsinden çarpılması, deneyin ihtiyaç duyduğu gram sayısını üretirken, gram sayısını moleküler ağırlığın tersi ile çarparak sayı mol sayısı.