Massaspectrometrie identificeert moleculen op basis van hun massa. Een monster wordt verdampt, geïoniseerd en versneld door een magnetisch of elektrisch veld. De ionen scheiden zich op basis van hun massa-ladingverhouding. Een detector registreert de abundantie van elk ion. Het resultaat is een massaspectrum, een grafiek van intensiteit versus massa-ladingverhouding. Het is een van de meest gevoelige en veelzijdige analytische technieken die beschikbaar zijn.

Het instrument bestaat uit verschillende onderdelen. De ionenbron zet moleculen om in ionen, vaak door middel van elektronenbotsing of elektrosprayionisatie. De massaspectrometer scheidt de ionen met behulp van time-of-flight-, quadrupool- of ionenvaltechnologie. De detector telt de ionen. Een computer verwerkt de gegevens. Tandemmassaspectrometrie, of MS/MS, fragmenteert de ionen en analyseert de fragmenten, wat structurele informatie oplevert.

Massaspectrometrie wordt gebruikt in de chemie, biologie, geneeskunde en milieuwetenschappen. Het identificeert onbekende verbindingen, kwantificeert geneesmiddelen en metabolieten in bloed, detecteert verontreinigende stoffen in water en brengt de sequentie van eiwitten in kaart. Het wordt gebruikt bij dopingcontroles, forensisch onderzoek en voedselveiligheid. Het kan attomolen van een stof detecteren, wat overeenkomt met een paar honderdduizend moleculen.

De techniek vereist zorgvuldige monstervoorbereiding en instrumentkalibratie. Het is niet goedkoop. Maar qua gevoeligheid en specificiteit is het moeilijk te overtreffen. Het is het werkpaard van de analytische chemie.