La espectrometría de masas identifica y mide las especies de una muestra por su masa. Primero las ioniza, normalmente por impacto electrónico; después separa los iones según su relación masa/carga (m/z) y, por último, los cuenta en un detector. El resultado es un espectro: un pico por cada masa, con una altura que depende de su abundancia.

Son cuatro varillas paralelas con tensión continua y de radiofrecuencia. Para cada combinación de tensiones solo atraviesan el filtro los iones de una m/z; barriendo las tensiones se recorre el rango de masas de forma continua. Por eso es la técnica habitual para seguir gases en tiempo real, desde presión atmosférica (con muestreo y bombeo diferencial) hasta ultra alto vacío.

Ver una masa no basta para identificar una molécula: N₂ y CO comparten m/z 28, y cada molécula se rompe en varios picos (su patrón de fragmentación o cracking pattern). Para dar concentraciones fiables hay que calibrar con gases patrón y, en mezclas complejas, elegir bien las masas o recurrir a ionización suave.