Massaspektroskopia perustuu sähköisesti varautuneiden hiukkasten liikkumiseen magneettikentässä. Tutkittava aine ionisoidaan kohdistamalla siihen säteilyä. Yleensä vain osa molekyyleistä ionisoituu ja hajoaa pienemmiksi fragmenteiksi. Varatut hiukkaset kiihdytetään sähkökentällä ja ohjataan magneettikenttään. Varatun hiukkasen liikerata kaareutuu magneettikentässä. Lentoradan säteeseen vaikuttaa magneettikentän voimakkuus, hiukkasen nopeus, massa ja varaus. Eri massaiset hiukkaset törmäävät detektorilla eri kohtiin, minkä perusteella ne voidaan tunnistaa. Jos hiukkasten nopeus ja magneettikentän voimakkuus pidetään vakiona, ja kaareutumiseen vaikuttaa vain hiukkasen massa-varaussuhde.

Massaspektrometrilaitteita on kehitelty eri tekniikoiksi sen mukaan, miten ionisointi ja massan erottelu tapahtuvat. Ionisointitavoista yleisimmät ovat EI-tekniikka eli elektronipommitus (EI, engl. electron impact) ja CI-tekniikka eli kemiallinen ionisointi (CI, engl. chemical ionization). Myös yhdistelmämenetelmiä on käytössä. Massaerottelun kolme yleisintä tekniikka ovat kvadrupoli, ioniloukku ja lentoaika-analysointi.

Korkean erotuskyvyn laitteiden tarkkuus on tuhannesosa atomimassayksikön luokkaa. Yksi atomimassayksikkö on 1,66 · 10^-27 kg. Näin tarkalla laitteella voidaan määrittää ionin alkuainekoostumus ja yhdisteen moolimassa. Yhdisteen kemiallinen kaava voidaan päätellä, jos alkuaineiden suhteelliset osuudet tiedetään. Massaspektrometrian avulla voidaan seurata, millaisia reaktiotuotteita reaktiossa muodostuu, identifioida ja kvantifioida orgaanisia yhdisteitä ja määrittää alkuaineiden isotooppijakauma.

(Lähde: Orbitaali 3 (uusi LOPS2019)