质谱仪能用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片离子。这些不同离子具有不同的质量，，质量不同的离子在磁场的作用下到达检测器的时间不同，其结果为质谱图。质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的一种分析方法。同位素质谱分析法的特点是测试速度快，结果精1确，样品用量少（微克量级）。能精1确测定元素的同位素比值。广泛用于核科学，地质年代测定，同位素稀释质谱分析，同位素示踪分析。
质谱（mass spectrometry，MS）是一种通过测定带电离子质量/电荷比（m/z，简称质荷比）而进行定性、定量检测的一种现代分析技术。质谱技术用于性核素、无机元素，以及小分子有机物质的检测。由于微生物质谱分析的蛋白质大分子适合于飞行时间质量分析器（time-of-flight analyzer），因此，微生物的质谱鉴定被统称为基质辅助激光解吸电离的飞行时间质谱技术（matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）。MALDI-TOF MS能直接对微生物的蛋白质混合物进行分析，具有适应范围广、准确、灵敏、特异、鉴定、高通量、经济实惠等优点，对于微生物的的鉴定具有革命性的重大意义。
质谱方法还可用于有机化学分析，特别是微量杂质分析，测量分子的分子量，为确定化合物的分子式和分子结构提供可靠的依据。无机质谱仪与有机质谱仪工作原理不同的是物质离子化的方式不一样，无机质谱仪是以电感耦合高频放电 (ICP)或其他的方式使被测物质离子化。质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪。按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器。
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