1898年W.維恩用電場和磁場使正離子束發生偏轉時發現,電荷相同時，質量小的離子偏轉得多,質量大的離子偏轉得少。
1913年J.J.湯姆孫和F.W.阿斯頓用磁偏轉儀證實氖有兩種同位素[kg1]Ne和[kg1]Ne阿斯頓于1919年制成一臺能分辨一百分之一質量單位的質譜計，用來測定同位素的相對豐度，鑒定了許多同位素。
但到1940年以前質譜計還只用于氣體分析和測定化學元素的穩定同位素。后來質譜法用來對石油餾分中的復雜烴類混合物進行分析，并證實了復雜分子能產生確定的能夠重復的質譜之后,才將質譜法用于測定有機化合物的結構,開拓了有機質譜的新領域。