自1912年第一臺質譜儀問世后，經歷了一百多年，質譜技術獲得長足的發展，目前已成為分析化學不可缺少的工具。質譜法所特有的優點是：超微量（樣品取量為微克級）；快速（數分鐘之內完成一次測試）；能同時提供有機樣品的精確分子量、元素組成和碳骨架及官能團結構信息；既能進行定性分析又能進行定量分析；能最有效地與各種色譜法在線聯用，成為分析復雜體系的有力手段。
一、同位素質譜儀器
同位素質譜儀由進樣系統、離子源、質量分析器、離子收集檢測器、真空系統、電源及監控顯示和計算機控制與數據處理系統組成，其結構原理如圖，樣品經進樣系統導入或直接送入離子源，中性原子被電離成離子，經靜電透鏡匯聚成具有一定能量的離子束進入質量分析器，按質荷比m/z實現空間(磁分析器)、時間(飛行時間和射頻場分析器)分離的離子東流進入離子收集檢測器，獲得以質荷比m/z為橫坐標、離子束流為縱坐標的二維質譜峰，計算機控制與數據處理系統采集這些質譜信息，經過優選、校正和計算，給出同位素豐度、含量和相對標準偏差等數據。真空系統提供進樣系統、離子源、質量分析器和離子收集檢測器的真空、高真空和超高真空工作環境。電源及監控顯示系統包括高穩定度的直流、交流、射頻電壓和電流電源及監測、控制和顯示儀器。現代同位素質譜儀都可在計算機程控下實現半自動或自動運行。
二、有機質譜儀器
有機質譜儀器包括：進樣系統、電離方式與離子源及質量分析器，后兩個在其他文章有重點介紹，這里介紹有機質譜的進樣系統。
進樣系統有儲罐進樣、探頭進樣、色譜進樣。
1）儲罐進樣
包括儲氣室，加熱器，真空連接系統及一個通過分子漏孔將樣品導入離子源的接口。氣體和液體樣品在不需要進一步分離時可以通過這種方式進樣，足夠的樣品量可以在較長時間內給離子源提供較穩定的樣品源。
2）探頭進樣
質譜實驗室要為合成工作者送來的“純”固體或高沸點液體提供質譜數據。這些樣品通常蒸氣壓低或熱穩定性差，只能通過探頭引入離子源中。
3）色譜進樣
復雜混合物的直接質譜數據是沒有意義的。借助色譜的有效分離，質譜可以在一定程度上鑒定出混合物的成分。
三、無機質譜法
無機質譜分析方法，以下簡稱無機質譜法，主要用于固體、液體、氣體樣品中痕量，或超痕量元素的靈敏測定，同時具有固體樣品表面及內部的解析能力，在現代科學技術的各個領域都有廣泛的應用。無機質譜相對于其他的痕量分析方法，如發射光譜、原子吸收光譜、中子活化分析、X熒光光譜等方法，是一種非常靈敏的單元素及多元素痕量分析方法。涵蓋了常量、痕量和超痕量水平的成分和同位素豐度的測定。
不同無機質譜法的區別，主要在于離子源的不同，即進樣和樣品電離方式的選擇。通常各種質譜法的稱謂往往是以進樣、樣品蒸發和電離的方式為依據。諸如火花源電離質譜法(SSMS)、激光電離質譜法(LIMS)、共振電離質譜法(RIMS)、電感耦合等離子體電離質譜法( ICP-MS)、輝光放電電離質譜法(GDMS)、二次離子電離質譜法(SIMS)、加速器電離質譜法(AMS)及其與同位素稀釋相結合的熱電離質譜法(TIMS)等。其中RIMS和AMS是超靈敏的分析方法，用于超痕量元素和同位素比的測定。同時也可根據樣品不同形式，把無機質譜法分為固體質譜法、液體質譜法和氣體質譜法。