Spectrometria de masă identifică moleculele după masa lor. O probă este vaporizată, ionizată și accelerată printr-un câmp magnetic sau electric. Ionii se separă în funcție de raportul masă-sarcină. Un detector înregistrează abundența fiecărui ion. Rezultatul este un spectru de masă, o reprezentare grafică a intensității în funcție de raportul masă-sarcină. Este una dintre cele mai sensibile și versatile tehnici analitice disponibile.

Instrumentul are mai multe componente. Sursa de ioni transformă moleculele în ioni, adesea prin impact de electroni sau ionizare prin electropulverizare. Analizorul de masă separă ionii, folosind tehnologia timpului de zbor, cuadripol sau captare de ioni. Detectorul numără ionii. Un computer procesează datele. Spectrometria de masă în tandem, sau MS/MS, fragmentează ionii și analizează fragmentele, furnizând informații structurale.

Spectrometria de masă este utilizată în chimie, biologie, medicină și știința mediului. Identifică compuși necunoscuți, cuantifică medicamentele și metaboliții din sânge, detectează poluanții din apă și secvențiază proteinele. Este utilizată în controlul dopajului, criminalistică și siguranța alimentară. Poate detecta atomi de molecule ale unei substanțe, care reprezintă câteva sute de mii de molecule.

Tehnica necesită o pregătire atentă a probei și o calibrare a instrumentului. Nu este ieftină. Dar, din punct de vedere al sensibilității și specificității, este greu de întrecut. Este calul de bază al chimiei analitice.