Hmotnostní číslo je celé číslo (celé číslo) rovné součtu počtu protony a neutrony atomového jádra. Jinými slovy, jedná se o součet počtu nukleonů v atomu. Hmotnostní číslo je často označováno velkým písmenem A.
Hmotnostní číslo uhlíku-13 je 13. Když je číslo uvedeno za názvem prvku, jedná se o jeho izotop, který v podstatě uvádí číslo hmoty. Chcete-li najít počet neutronů v atomu izotopu, jednoduše odečtěte počet protonů (atomové číslo). Takže uhlík-13 má 7 neutronů, protože uhlík má atomové číslo 6.
Hmotnostní číslo udává pouze odhad izotopové hmotnosti v kg atomové hmotnostní jednotky (amu). Izotopová hmotnost uhlíku-12 je správná, protože atomová hmotnostní jednotka je definována jako 1/12 hmotnosti tohoto izotopu. U ostatních izotopů je hmotnost v rozmezí přibližně 0,1 amu od hmotnostního čísla. Důvodem je rozdíl je kvůli hromadná vada, k čemuž dochází, protože neutrony jsou o něco těžší než protony a protože jaderná vazebná energie není mezi jádry konstantní.