气质联用GC/MS被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定，其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度，是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。
质谱仪的基本部件有：离子源、滤质器、检测器三部分组成，它们被安放在真空总管道内。
1、离子源
离子源的作用是接受样品产生离子，常用的离子化方式有：
1）电子轰击离子化(electron impact ionization，EI)
lEI是常用的一种离子源，有机分子被一束电子流(能量一般为70eV)轰击，失去一个外层电子，形成带正电荷的分子离子(M+ ) ， M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基，在电场作用下，正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析。
lEI特点：
电离效率高，能量分散小，结构简单，操作方便。
图谱具有特征性，化合物分子碎裂大，能提供较多信息，对化合物的鉴别和结构解析十分有利。
所得分子离子峰不强，有时不能识别。
本法不适合于高分子量和热不稳定的化合物。
2）化学离子化(chemical ionization，CI)
将反应气(甲烷、异丁烷、氨气等)与样品按一定比例混合，然后进行电子轰击，甲烷分子先被电离，形成、二次离子，这些离子再与 样品分子发生反应，形成比样品分子大一个质量数的(M+1) 离子，或称为准分子离子。准分子离子也可能失去一个H2 ，形成(M-1)离子。
CI 特点
不会发生象EI中那么强的能量交换，较少发生化学键断裂，谱形简单。
分子离子峰弱，但(M+1) 峰强，这提供了分子量信息。
3）场致离子化(field ionization，FI)
适用于易变分子的离子化，如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、***类等。能产生较强的分子离子峰和准分子离子峰。 场解吸离子化( field desorption ionization， FD)
用于极性大、难气化、对热不稳定的化合物。 负离子化学离子化(negative ion chemical ionization，NICI)
是在正离子MS的基础上发展起来的一种离子化方法，其给出特征的负离子峰，具有很高的灵敏度( 10-15 g)。
2、质量分析器
其作用是将电离室中生成的离子按质荷比(m/z)大小分开，进行质谱检测。常见质量分析器有
1）四极质量分析器(quadrupole analyzer)
原理：由四根平行圆柱形电极组成，电极分为两组，分别加上直流电压和一定频率的交流电压。样品离子沿电极间轴向进入电场后，在极性相反的电极间振荡，只有质荷比在某个范围的离子才能通过四极杆，到达检测器，其余离子因振幅过大与电极碰撞，放电中和后被抽走。因此，改变电压或频率，可使不同质荷比的离子依次到达检测器，被分离检测。
2）扇形质量分析器
· 磁式扇形质量分析器(magnetic-sector mass analyzer)
被电场加速的离子进入磁场后，运动轨道弯曲了，离子轨道偏转可用公式表示：
当H，V一定时，只有某一质荷比的离子能通过狭缝到达检测器。
特点：分辨率低，对质量同、能量不同的离子分辨较困难。
· 双聚焦质量分析器(double-focusing mass assay)
由一个静电分析器和一个磁分析器组成，静电分析器允许有某个能量的离子通过，并按不同能量聚焦，先后进入磁分析器，经过两次聚焦，大大提高了分辨率。
· 离子阱检测器(ion trap detector)
原理类似于四极分析器，但让离子贮存于井中，改变电极电压，使离子向上、下两端运动，通过底端小孔进入检测器。
3、检测器
检测器的作用是将离子束转变成电信号，并将信号放大，常用检测器是电子倍增器。当离子撞击到检测器时引起倍增器电极表面喷射出一些电子，被喷射出的电子由于电位差被加速射向第二个倍增器电极，喷射出更多的电子，由此连续作用，每个电子碰撞下一个电极时能喷射出2-3个电子，通常电子倍增器有14级倍增器电极，可大大提高检测灵敏度。