于1913年由J.J. Thomson確定質譜方法。早期的質譜儀主要是用來進行同位素測定和無機元素分析，二十世紀四十年代以后開始用于有機物分析，六十年代出現了氣相色譜-質譜聯用儀，使質譜儀的應用領域大大擴展，開始成為有機物分析的重要儀器。計算機的應用又使質譜分析法發生了奔騰變化，使其技術更加成熟，使用更加方便。八十年代以后又出現了一些新的質譜技術，如快原子轟擊電離子源，基質輔助激光解吸電離源，電噴霧電離源，大氣壓化學電離源，以及隨之而來的比較成熟的液相色譜-質譜聯用儀，感應耦合等離子體質譜儀，富立葉變換質譜儀等。這些新的電離技術和新的質譜儀使質譜分析又取得了長足進展。目前質譜分析法已廣泛地應用于化學、化工、材料、環境、地質、能源、藥物、刑偵、生命科學、運動醫學等各個領域。
 
飛行時間質譜儀（TOFMS）
TOFMS是速度最快的質譜儀，適合于LC-MS方面的應用。

優點：分辨能力好，有助于定性和m/z近似離子的區別，能夠很好的檢測ESI電噴霧離子源產生多電荷離子；速度快，每秒2～100張高分辨全掃描（如50～2000u）譜圖，適合于快速LC系統（如UPLC）；質量上限高（6000～10000u）。

缺點：無串極功能，限制了進一步的定性能力；售價高于QMS ；較精密，需要認真維護。

典型產品：珀金埃爾默的AxION 2 TOF MS：精確的質量分析性能和超寬的動態線形范圍，采集速率高，能進行快速色譜分析。  

離子阱質譜儀（ITMS）
離子阱質譜儀是最簡單的串聯質譜。

優點：本錢比QQQ低廉，體積小巧 ；具備多級串級能力，適合于分子結構方面的定性研究，能夠給出分子局部的結構信息，比QQQ好 ；有局部高分辨模式（Zoom Scan），分辨力比四極桿質譜高數倍，達到6000～9000，適合于確定離子質量數。

缺點：定量能力不如QMS和QQQ，所以大多數GCMS不采用離子阱質譜 ；不能夠像QQQ一樣做母離子掃描和中性丟失，在篩選特征結構分子的時候能力不足。     

四極桿飛行時間串聯質譜（QTOF）
QTOF以QMS作為質量過濾器，以TOFMS作為質量分析器。

優點：能夠提供高分辨譜圖；定性能力好于QQQ ；速度快，適合于生命科學的大分子量復雜樣品分析。

缺點：本錢高 ；需要仔細維護。

典型產品：Agilent 6545 Q-TOF LC/MS 系統：更高的分離能力和靈敏度，比前代的常規分析儀器高 5 倍，快速強大的自動調諧功能，在小分子化合物分析方面可獲最佳結果。 

三重四極桿質譜儀（QQQ）
QQQ質譜給四極桿質譜儀在保留QMS原有定量能力強的特點上，提供了串級功能，加強了質譜的定性能力，檢測標準中常作為QMS的確認檢測手段。

優點：有串極功能，定性能力強；定量能力非常好，MRM信噪比高于QMS的SIM；常用的QMS結果確認儀器；除一般子離子掃描功能外，QQQ還具有SRM、MRM、母離子掃描、中性丟失（Neutral loss）等功能（離子阱不行）對特征基團的結構研究有很大幫助。

缺點：分辨力不足，容易受m/z近似的離子干擾；售價較高；需要認真維護。

典型產品：SCIEX Triple Quad™ 5500 LC/MS/MS 系統： 據說是市場上靈敏度最高的三重四極桿質譜？在復雜基質的混合物分析中，仍具有高靈敏度和極強的耐用性。

四極桿質譜儀（QMS）
QMS是最常見的質譜儀器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占盡大多數。

優點：結構簡單、本錢低；維護簡單；定量能力強 ；多數檢測標準中采用的儀器設備。

缺點： 無串極能力，定性能力不足 ；分辨力較低（單位分辨），存在同位素和其他m/z近似的離子干擾 ；速度慢 ；質量上限低（小于1200u）。

典型產品：沃特世Xevo TQ-S系列：革命性StepWave技術，想在難以想象的低濃度下更準確、更穩定、重復性更高地分析化合物