質譜分析儀是按照離子的質荷比(m/z)不同，分離不同分子量的分子，測定分子量并進行成分和結構分析的一種精密、高效的多功能分析儀器。

工作原理：質譜儀離子源使試樣分子在高真空條件下離子化，分子電離后因接受了過多的能量進一步碎裂成較小質量的多種碎片離子和中性粒子，它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質量分析器，質量分析器將同時進入其中的不同質量的離子，按質荷比m/e大小進行分離，分離后的離子依次進入離子檢測器，采集放大離子信號，經計算機處理，繪制成質譜圖

質譜分析儀結構及功能：

一般包括進樣系統、離子源、質量分析器、離子檢測器、真空系統和數據處理系統 。

1. 進樣系統：將樣品導入質譜儀。可分為直接進樣和通過接口兩種方式。

1) 直接進樣：在室溫和常壓下，氣態或液態樣品可通過一個可調噴口裝置以中性流的形式導入離子源。

2) 通過接口技術進樣：目前質譜進樣系統發展較快的是多種色譜-質譜聯用的接口技術，將色譜流出物導入質譜，經離子化后供質譜分析。

2. 離子源：是使樣品電離產生帶電粒子束的裝置，離子源是質譜儀的心臟部分。由于離子化所需要的能量隨分子不同差異很大，因此，對于不同的分子應選擇不同的電離方法。通常稱能給樣本較大能量的電離方法為硬電離方法，而給樣本較小能量的電離方法為軟電離方法，軟電離方法適用于易破碎或易電離的樣本。

3. 質量分析器：在離子源中產生的不同動能的正離子，在加速器中加速，增加能量后在質量分析器將帶電離子根據其質荷比加以分離。

4. 離子檢測器：檢測器接收和檢測分離后的離子，并對其輸出信號進行放大。

5. 數據處理系統：運用工作站軟件控制樣品測定程序，采集數據與計算結果、分析與判斷結果、顯示和輸出質譜圖、數據儲存與調用等。

6. 真空系統：在質譜儀中凡是有樣品分子和離子存在的區域必須處于真空狀態，以降低背景和減少離子間或離子與分子間碰撞所產生的干擾，且殘余空氣中的氧氣還會燒壞離子源的燈絲。