Molekylmasse (forkorta M) til eit stoff, ofte omtalt som den eldre nemninga molekylvekt og forkortinga MW, er massen til eitt molekyl i stoffet, relativt til atommasseeininga u[1] (lik 1/12 av massen til ein isotop av karbon-12[2]). Dette skil seg frå relativ molekylmasse som er forholdet mellom massen til molekylet og 1/12 av massen til karbon-12, og er eit dimensjonslaust tal. Relativ molekylmasse har forkortinga Mr.
Molekylmasse skil seg frå meir vanlege målingar av masse, som molmasse, ved at ein tar omsyn til isotop-samansetninga til eitt molekyl i staden for den gjennomsnittlege isotopfordelinga til mange molekyl. Som følgje av dette er molekylmasse eit meir presist tal enn molmasse, men det er likevel meir nøyaktig å nytte molmasse på større prøvar. Dette tyder at det oftast er mest nyttig å nytte molmasse, bortsett frå når ein ser på eitt enkelt molekyl.