约翰·道尔顿（JohnDalton）最早建议使用一个氢原子的质量来作为原子量的单位。质谱仪的发明人弗朗西斯·威廉·阿斯朗（FrancisWilliamAston）后来使用一个氧16分子质量的1/16作为单位。
在1961年之前，物理原子质量单位被定义为一个氧16原子质量的1/16，而化学原子质量单位则被定义为一个氧原子（计算了不同的氧同位素丰度）质量的1/16。这两个单位都比现在使用的统一原子质量单位小一些。统一原子质量单位是由国际纯粹和应用物理联合会（IUPAP）在1960年以及国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）在1961年所采纳的。