相对原子质量基准的选择是测定相对原子质量的重要基础。
最早的相对原子质量基准是由道尔顿提出的H=1。接着贝采里乌斯以O相对原子质量=100为基准。1860年，斯达提出O=16为基准，很快得到公认并在化学领域沿用了整整一个世纪（1860～1960）。伴随着化学科学的不断发展和相对原子质量数值精度的不断提高，特别是1929年美国化学家乔克（W.F.Giauque，1895～1982）等人在天然氧中发现了17O和18O两种同位素后，使得化学和物理两大领域的相对原子质量基准出现了差别。由于化学的相对原子质量基准选用的是天然氧，而物理的相对原子质量基准选用的是16O＝16，因此精确计算得出化学相对原子质量单位＝1．000275×物理相对原子质量单位，这佯就使得世界上存在两套相对原子质量数值，这势必要引起一些混乱。对此，化学和物理界都认识到统一两套相对原子质量单位的必要性。为此科学家们提出了许多建议。曾先后提出以4He=
4和以19F＝19为基准，但都因各自的不足而被否定[2]
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1957年，美国质谱学家尼尔（A·O·Neer）和化学家厄兰得（A.OLander）提出以12
C＝12为基准的方案。
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由于l2
C基准有利于采用质谱法则定核素的原子量相对原子质量，
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这一方案得到德国著名质著学家马陶赫（J．Mattauch）的支持。1959
年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）接受马陶赫的意见，决定建议使用12C=12
为相对原子质量基准.1960年国际纯粹与应用物理联合会（IUPAC）接受了这项倡议，于是一个为世界公认的新相对原子质量准诞生了
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现代测定相对原子质量主要有化学方法和物理方法（质谱法）。化学方法是先制备该元素的纯卤化物，采用银作二级基准分析卤化物纯度，再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银,用重量法测定卤化银的质量,然后通过当量测定相对原子质量。质谱法是通过测定同位素的相对原子质量,然后根据其在自然界的丰度计算得到的。它所使用的仪器叫质谱仪，这种方法的最大优点是精度高。现代相对原子质量几乎都是由质谱仪测定的。在质谱仪中，被测样品（气体和固体的蒸气）中的元素经阴极射线的作用产生带正电荷的离子，正离子先后通过电场和磁场后发生偏转。无论正离子速度的大小，只要其电荷与质量之比e／m，简称荷质比）相同的离子就会收敛在一处，在照相板上留下痕迹；不同e／m的正离子将收敛在不同位置，从而形成相应的线条。将这些线条的位置与l2C原子质谱上的谱线和相应的质量标准比较可求得这些离子即元素的相对质量。同时，用电流检示计通过测定离子流的强度求出这些元素的相对丰度，进而便可算出该元素的相对原子质量。此外还有一种核反应法。它是通过质能关系式DM＝Q／C2，根据核反应的能量变化Q来计算两核间的质量差值，进而求出原变化Q来计算两核简的质量差值，进而求出原子量，这种方法对测定短半衰期的放射性同位素相对原子质量是唯一的。由于用质谱测定相对原子质量时，必须同时测定同位素丰度，而有些元素同位素的组成因来源不同而有涨落，以导致实际测得这些元素的相对原子质量并非固定不变。因此，现在每两年需修订一次相对原子质量表。
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