高效液相色譜可以作為質譜分析的樣品引入裝置，樣品可以初步分離純化，因此高效液相色譜,質譜可以用于復雜系統的分離分析。由于化合物的保留時間可以通過色譜獲得，化合物的分子量和結構信息可以通過質譜給出，因此對于復雜系統或混合物中化合物的鑒定和測定非常有效。氣相色譜法、質譜法和高液相色譜、質譜法在藥物分析中得到了廣泛的應用。
高效液相色譜,質譜主要用于分析熱穩定性差、極性強、分子量高的物質，如不能用氣相色譜/質譜分析的生物樣品（藥物及其代謝物）和生物大分子（肽、蛋白質、核酸和多糖）
簡而言之，高效液相色譜的分離技術用于將混合物質分離成單一物質，這些物質依次進入質譜并破碎成碎片。基于物質的結構分析，可以粗略判斷鍵的斷裂模式，然后通過比較質荷比和相應的參考庫，可以粗略判斷片段的分子結構，從而表征未知物質。然而，質譜不能100％確定結構。為了準確確定物質的結構，還需要做許多其他的事情，如核磁氫譜碳譜钚等。