Количества вещества введены относительно 12 граммов именно углерода и его нуклида (12 С), потому что в середине XX века возник метод масс-спектрометрии, который позволил определять массы атомов ещё точнее. 2 При этом оказалось, что для него удобно брать в качестве стандарта не кислород, а углерод. 2 Поэтому физическую шкалу переопределили через 12С. 2

Число Авогадро удалось посчитать, измерив одну величину как в атомном, так и в макроскопическом масштабе с использованием одной и той же единицы измерения. 1 Впервые это стало возможным, когда американский физик Роберт Милликен измерил заряд электрона. 1 Заряд на моль электронов к тому времени уже был известен на основании законов электролиза, установленных до этого Фарадеем. 9 Если разделить заряд на моль электронов на заряд одного электрона, получится значение числа Авогадро. 1

Также существует другой подход к определению числа Авогадро: измерение плотности сверхчистого образца материала в макроскопическом масштабе, а затем использование методов рентгеновской дифракции для определения количества атомов на элементарную ячейку в кристалле и расстояния между эквивалентными точками, которые определяют элементарную ячейку. 1