用高速電子束的撞擊等不同方式使試樣分子成為氣態(tài)帶正電離子，其中有分子離子M⁺和各種分子碎片陽(yáng)離子。在高壓電場(chǎng)（電壓為V）加速下，質(zhì)量m的帶正電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中作垂直于磁場(chǎng)方向的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)半徑r與粒子的質(zhì)荷比（m／e）有如下關(guān)系：

顯然質(zhì)荷比大小不同的正離子將按不同的曲率半徑依次分散成不同離子束。當(dāng)連續(xù)改變加速板極電壓或磁場(chǎng)時(shí)，就可將不同質(zhì)量的粒子依次聚焦在出射狹縫上，通過(guò)出射狹縫的離子流碰撞在收集極上，然后被轉(zhuǎn)化為光電信號(hào)記錄成質(zhì)譜圖。根據(jù)質(zhì)譜圖的位置可進(jìn)行定性和結(jié)構(gòu)分析，而根據(jù)峰的強(qiáng)度可進(jìn)行定量分析。

質(zhì)譜分析法的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍是：

（1）主要用以確定分子量。廣泛用于有機(jī)物的分析，也可作為結(jié)構(gòu)分析之用，因此是很好的定性分析的工具。

（2）靈敏度高。目前用于有機(jī)物分析的質(zhì)譜儀的靈敏度可達(dá)到100pg數(shù)量級(jí)。

（3）操作簡(jiǎn)單，分析時(shí)間短，準(zhǔn)確度高。

（4）與色譜儀聯(lián)用，對(duì)混合物試樣可以同時(shí)進(jìn)行分離和鑒定，從而可快速獲取有關(guān)信息。