La densité et la masse sont des propriétés physiques mutuellement dépendantes, la densité étant égale à la quantité de masse par unité de volume de tout objet ou substance particulier. La masse de tout objet dépend entièrement de sa densité globale , avec des objets plus denses ayant une masse plus importante, pour le même volume, que des objets moins denses. La masse d'un objet de composition uniforme change si des morceaux sont ajoutés ou supprimés, mais sa densité reste constante. Pendant ce temps, sauf fusion ou évaporation, la densité d'un objet a tendance à changer avec les changements de température, tandis que la masse reste la même.
La densité d'une substance donnée est constante, dans des conditions constantes, quelle que soit la quantité. La masse, d'autre part, dépend de la quantité, car il est inutile d'essayer de définir la masse d'une substance sans définir son volume et ses conditions environnementales.
La masse et la densité varient considérablement entre les divers éléments et leurs composés. Un atome d'hydrogène, l'élément le plus léger, n'a qu'un quart de la masse de l'hélium, le deuxième plus léger. L'hydrogène a tendance à former des molécules avec deux atomes d'hydrogène, mais l'une de ces molécules ne pèse toujours que la moitié du poids d'un seul atome d'hélium. En raison de la nature des gaz, dans des conditions identiques, un volume donné d'hydrogène gazeux est environ deux fois moins dense qu'un volume d'hélium gazeux. Cependant, les relations de densité sont plus complexes dans les solides et les liquides, car leurs composants atomiques ou moléculaires sont en contact, et leur taille et la géométrie de liaison modifient leurs densités.
