Massespektrometri identificerer molekyler ved hjælp af deres masse. En prøve fordampes, ioniseres og accelereres gennem et magnetisk eller elektrisk felt. Ionerne separeres baseret på deres masse-ladningsforhold. En detektor registrerer mængden af ​​hver ion. Resultatet er et massespektrum, et plot af intensitet versus masse-ladningsforhold. Det er en af ​​de mest følsomme og alsidige analytiske teknikker, der er tilgængelige.

Instrumentet har flere komponenter. Ionkilden omdanner molekyler til ioner, ofte ved elektronpåvirkning eller elektrosprayionisering. Masseanalysatoren adskiller ionerne ved hjælp af time-of-flight-, quadrupol- eller ionfældeteknologi. Detektoren tæller ionerne. En computer behandler dataene. Tandemmassespektrometri, eller MS/MS, fragmenterer ionerne og analyserer fragmenterne, hvilket giver strukturel information.

Massespektrometri bruges i kemi, biologi, medicin og miljøvidenskab. Det identificerer ukendte forbindelser, kvantificerer lægemidler og metabolitter i blod, detekterer forurenende stoffer i vand og sekventerer proteiner. Det bruges i dopingkontrol, retsmedicin og fødevaresikkerhed. Det kan detektere atomoler af et stof, hvilket er et par hundrede tusinde molekyler.

Teknikken kræver omhyggelig prøveforberedelse og instrumentkalibrering. Den er ikke billig. Men med hensyn til følsomhed og specificitet er den svær at overgå. Det er den analytiske kemis arbejdshest.