ICP-MS技術被稱為“用于超痕量、多元素分析的zui佳技術”，可同時分析幾乎地球上的所有元素的技術，目前ICP-MS已被廣泛地應用于地球科學、環境科學、生命科學、材料科學、半導體工業以及公安偵探等領域。

臨床分析

ICP-MS目前在臨床分析領域應用廣泛，由于微量元素廣泛分布在人體的各個器官組織和體液中，并在許多生理生化過程中發揮著重要作用，其在體內的含量過高或過低都會引起不同器官系統的疾病，且病情嚴重程度直接與元素過量或缺乏的程度相關。此外，鉛、砷、鎘、汞等常見的有毒元素在公共衛生事件及職業暴露檢測中也常常涉及，因此基于ICP-MS技術實現體液、細胞等樣本中元素的準確定量具有重要的臨床意義。

地質樣品

ICP-MS在地質樣品分析中應用的最早也最為廣泛，并始終是ICP-MS應用的一個重要領域。對地質學來說，精密而準確地測定地質物質中的痕量和超痕量元素是至關重要的。火成體系中的晶態—液態分餾過程的地球化學模型是現代巖石生成學研究的一個關鍵方面。痕量元素的分布模型,通常標準化為原始地球成分，能夠幫助我們區分出資源產地，確定巖石的類型。

環境領域

ICP-MS在環境領域的化學分析也十分重要，世界各國的環境標準對環境樣品中的一些有毒有害元素種類和限量做出明確規定，因而環境監測是環境管理的基礎。我國在大氣、水、土壤、污泥、各種固體廢棄物等領域制定了系列的環境標準。很多元素的濃度范圍大到數十甚至數百mg/L，小到μg/L。傳統的元素分析方法如原子吸收法(火焰及石墨爐)、原子熒光光譜法、分光光度法不能同時測定多元素且耗時、費力。而ICP-MS以其獨特的技術幾乎克服了所有的傳統元素分析的缺點。

食品科學

ICP-MS在食品科學領域有著廣泛的應用，因為ICP-MS不僅可以測定幾乎全部元素的濃度，還可以給出同位素的信息，這種同位素測量能力使同位素稀釋分析技術得到了廣泛的應用，并可采用穩定的非放射性同位素進行示蹤研究。而重金屬元素的測定在食品污染檢測中也是非常重要的一項。