質譜是先將待測物質離子化，然后按離子的質荷比進行分離，測量各種離子峰的強度而實現的一種分析方法 。質譜包括同位素質譜、無機質譜、有機質譜。 其中，有機質譜主要涉及有機化合物結構鑒定、定量分析，由于質譜與氣相色譜、液相色譜的聯用，使其成為分析復雜混合物的有效工具。下圖就是一個化合物簡單的質譜圖，橫坐標為質荷比，縱坐標為離子峰強度。

質譜儀主要由進樣系統、離子源、質量分析器、離子檢測器四部分組成。進樣系統的作用是高效重復地將樣品引入到離子源中并且不造成真空度的降低。常用的進樣裝置有間歇式進樣系統、直接探針進樣及色譜進樣系統三種類型。固體、液體或氣體形式的樣品都有適合的進樣系統。

離子源(ion source) 是質譜儀主要的組成部件之一，其作用是使被分析的物質電離成為離子，并將離子會聚成有一定能量的離子束。常用的電離方法有電子轟擊(Electron Impact, EI)、電噴霧電離(Electron Spray Ionization, ESI)、快原子轟擊(Fast Atom Bombardment, FAB)、場致電離(Field Ionization, FI)、場致解吸(Field Desorption, FD)、化學電離(Chemical Ionization, CI)、電感耦合等離子體（ICP）、基質輔助激光解吸電離(Matrix-Assisted Laser Desportion Ionization, MALDI)和大氣壓電離(Atmospheric Pressure Ionization, API)等。

質量分析器(mass analyzer) 是使離子按其質荷比大小進行分離的部件，常用的質量分析器有磁分析器(Magnetic Analyzer)、四極桿(Quadrupole)、離子阱(Ion Trap)、離子回旋共振(Ion Cyclotron Resonance, ICR)、飛行時間(Time Of Flight, TOF)等。

在質譜儀中，離子源內生成的離子經過質量分析器的分離后，由 離子檢測器(ion detector) 按離子質荷比大小接收和檢測。常用的檢測器有二次電子倍增器、閃爍檢測器、光電倍增管和照相板等。

質譜法可以進行定性分析，色譜法可以進行分離純化，色譜法與質譜法的聯用技術則可以兼顧兩者的優點，常用的聯用技術有 氣相色譜-質譜(GC-MS)、液相色譜-質譜(LC-MS)、毛細管電泳-質譜(CE-MS)及串聯質譜(MS-MS) 等。

質譜中常用概念：

• **分辨率(resolution)：**儀器對相鄰兩個質譜峰的區分能力。
• **質量范圍(mass range)：**描述儀器所能測量的最輕和最重離子之間的質量范圍。
• **質荷比(mass charge ratio)：**離子質量與它所帶電荷的比值，寫作m/z。
• **離子豐度(abundance of ions)：**檢測器檢測到的離子信號強度。
• 離子相對豐度(relative abundance of ions)： 以質譜圖中指定質荷比范圍內最強峰為100%，其他離子峰對其歸一化所得的強度。
• **基峰(base peak)：**指定質荷比范圍內強度最大的離子峰稱作基峰，其相對豐度為100%。
• **分子離子(molecular ion)：**分子失去一個電子生成的離子。它既是一個正離子，又是個游離基，分子離子的質荷比等于分子量。
• **準分子離子(quasi-molecular ion)：**與分子存在簡單關系的離子，通過它也可以確定分子量。例如分子得到或失去一個氫生成的[M+H]或[M-H]就是最常見的準分子離子。
• **碎片離子(fragment ions)：**分子離子在離子源中經一級或多級裂解生成的產物離子。
• **同位素離子(isotopic ions)：**元素的重同位素構成的離子稱為同位素離子。它們在質譜圖中總是出現在相應的分子離子或碎片離子的右側。
• **亞穩離子(meta stable ions)：**亞穩離子是指那些在離開離子源之后，到達檢測器之前這一區域中發生裂解反應的離子。它們一般呈現為很弱的寬峰，出現在非整數質量處。
• **多電荷離子(multiply-charged ions)：**帶有兩個甚至兩個以上電荷的離子。最常見的是雙電荷離子。
• **總離子流圖(total ions current，TIC)：**在選定的質量范圍內，所有離子強度的總和對時間或掃描次數所作的圖。在色譜-質譜聯用時，TIC相當于色譜圖。
• **質量色譜圖(mass chromatography，MC)：**指定某一質量(或質比)的離子其強度對時間或掃描次數所作的圖。
• **奇電子離子(odd-electron ions，OE)：**帶有未成對電子的離子稱為奇電子離子。
• **偶電子離子(even-electron ions，EE)：**帶有成對電子的離子稱為偶電子離子。
• 重排離子(rearrangement ions)： 由原子或基團重排而生成的碎片離子。