ICP-MS 由高溫離子源（等離子體）、質譜儀（通常是四極桿質量過濾器）和檢測器組成。等離子體處于大氣壓下，質譜儀和檢測器位于真空室中，因此 ICP-MS 還需要一個接口和離子透鏡傳遞離子通過系統。

基本原理：將液體樣品泵入霧化器形成氣溶膠，再隨氣流進入等離子體。等離子體是一種高溫電火花，可蒸發樣品材料，然后使元素原子化和離子化。離子通過一個接口進入真空室，再通過離子透鏡和碰撞/反應池 (CRC) 與光子、中性粒子、干擾離子分離。分析物離子由四極桿質量過濾器分選，每個質量都被傳遞到檢測器進行計數。

主要用途：ICP-MS 用于從食品安全、環境監測及藥物檢測到半導體制造、地球化學分析和生命科學研究領域等幾乎所有行業的多元素分析。ICP-MS 測定每個樣品約需要 3 分鐘，因此在高通量實驗室中尤為有用。ICP-MS 幾乎可以定量從 ppt 級到百分級濃度的每種元素（并測定其同位素組成），還可以連接到色譜系統進行形態分析。