原理 待測化合物分子吸收能量（在離子源的電離室中）后產生電離，生成分子離子，分子離子由于具有較高的能量，會進一步按化合物自身特有的碎裂規律分裂，生成一系列確定組成的碎片離子，將所有不同質量的離子和各離子的多少按質荷比記錄下來，就得到一張質譜圖。由于在相同實驗條件下每種化合物都有其確定的質譜圖，因此將所得譜圖與已知譜圖對照，就可確定待測化合物 用電場和磁場將運動的離子（帶電荷的原子、分子或分子碎片）按它們的質荷比分離后進行檢測的方法。測出了離子的準確質量，就可以確定離子的化合物組成。這是由于核素的準確質量是一多位小數，決不會有兩個核素的質量是一樣的，而且決不會有一種核素的質量恰好是另一核素質量的整數倍。 應用 質譜中出現的離子有分子離子、同位素離子、碎片離子、重排離子、多電荷離子、亞穩離子、負離子和離子－分子相互作用產生的離子。綜合分析這些離子，可以獲得化合物的分子量、化學結構、裂解規律和由單分子分解形成的某些離子間存在的某種相互關系等信息。 質譜法特別是它與色譜儀及計算機聯用的方法，已廣泛應用在有機化學、生化、藥物代謝、臨床、毒物學、農藥測定、環境保護、石油化學、地球化學、食品化學、植物化學、宇宙化學和國防化學等領域。近年的儀器都具有單離子和多離子檢測的功能，提高了靈敏度及專一性，靈敏度可提高到10(克水平。用質譜計作多離子檢測，可用于定性分析，例如，在藥理生物學研究中能以藥物及其代謝產物在氣相色譜圖上的保留時間和相應質量碎片圖為基礎，確定藥物和代謝產物的存在；也可用于定量分析，用被檢化合物的穩定性同位素異構物作為內標，以取得更準確的結果。 在無機化學和核化學方面，許多揮發性低的物質可采用高頻火花源由質譜法測定。該電離方式需要一根純樣品電極。如果待測樣品呈粉末狀，可和鎳粉混合壓成電極。此法對合金、礦物、原子能和半導體等工藝中高純物質的分析尤其有價值，有可能檢測出含量為億分之一的雜質。 利用存在壽命較長的放射性同位素的衰變來確定物體存在的時間,在考古學和地理學上極有意義。例如,某種放射性礦物中有放射性鈾及其衰變產物鉛的存在，鈾238和鈾235的衰變速率是已知的，則由質譜測出鈾和由于衰變產生的鉛的同位素相對豐度，就可估計該軸礦物生成的年代。 近年來質譜技術發展很快。隨著質譜技術的發展,質譜技術的應用領域也越來越廣。由于質譜分析具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時進行等優點，因此，質譜技術廣泛的應用于化學，化工，環境，能源，醫藥，運動醫學，刑偵科學，生命科學，材料科學等各個領域。 質譜儀種類繁多，不同儀器應用特點也不同,一般來說，在300C左右能汽化的樣品，可以優先考慮用GC-MS進行分析，因為GC-MS使用EI源，得到的質譜信息多，可以進行庫檢索。毛細管柱的分離效果也好。如果在300C左右不能汽化，則需要用LC-MS分析，此時主要得分子量信息，如果是串聯質譜，還可以得一些結構信息。如果是生物大分子，主要利用LC-MS和MALDI-TOF分析，主要得分子量信息。對于蛋白質樣品，還可以測定氨基酸序列。質譜儀的分辨率是一項重要技術指標，高分辨質譜儀可以提供化合物組成式，這對于結構測定是非常重要的。雙聚焦質譜儀，傅立葉變換質譜儀，帶反射器的飛行時間質譜儀等都具有高分辨功能。 質譜分析法對樣品有一定的要求。進行GC-MS分析的樣品應是有機溶液，水溶液中的有機物一般不能測定，須進行萃取分離變為有機溶液，或采用頂空進樣技術。有些化合物極性太強，在加熱過程中易分解，例如有機酸類化合物，此時可以進行酯化處理，將酸變為酯再進行GC-MS分析，由分析結果可以推測酸的結構。如果樣品不能汽化也不能酯化，那就只能進行LC-MS分析了。進行LC-MS分析的樣品最好是水溶液或甲醇溶液，LC流動相中不應含不揮發鹽。對于極性樣品,一般采用ESI源，對于非極性樣品,采用APCI源。 質譜的分類： 電子轟擊質譜FAB-MS，場解吸附質譜FD-MS，快原子轟擊質譜FAB-MS，基質輔助激光解吸附飛行時間質譜MALDI-TOFMS，電子噴霧質譜ESIMS等等，不過能測大分子量的是基質輔助激光解吸附飛行時間質譜MALDI-TOFMS和電子噴霧質譜ESIMS，其中基質輔助激光解吸附飛行時間質譜MALDI-TOFMS可以測量的分子量達100000.