Kütle spektrumu, örnekteki bileşiklerin kolaylıkla hareket
edebilen iyonlara (çoğunlukla pozitif) dönüştürülmesi ve bu iyonların kütle/yük
oranına göre sıralanmasıyla elde edilir. İyonizasyon işleminde, çoğunlukla
kütle dağılımı ana maddeye göre özel olan, bir pozitif tanecikler serisi
meydana gelir. Kütle spektrometresi de bu gerçek üzerine kurulmuştur. Bir kütle
spektrumu kimyasal yapı hakkında önemli bilgiler verir. Spektral veriler, bazı
bakımlardan, infrared ve NMR spektralardan daha kolay tanımlanır; çünkü
bilgiler, bir örneğin, yapısal bileşiminin moleküler kütlesi cinsinden ifade
edilir. Ayrıca verilerden analitin molekül ağırlığı da doğru olarak
saptanabilir.
Kütle spektrası kompleks karışımların kantitatif
analizlerinde de kullanılır. Burada, değişik kütlelerdeki iyon akımlarının
konsantrasyonla olan ilişkisinden yararlanılır. Kütle spektrometresi, pozitif
iyonların magnetik ve elektrostatik alanlardaki davranışlarının incelenmesi
ile, 20. yüzyılın başlarında çıkarıldı. Yöntem ilk 20 yılda geliştirilerek
çeşitli elementlerin çok sayıdaki izotoplarının incelenmesinde kullanıldı. İlk
gerçek analitik uygulama 1940 yılında yapıldı ve ticari enstrumanların
pazarlamasına başlanıldı. Bu ilk analitik uygulama kompleks hidrokarbon karışımlarındaki
bileşiklerin kantitatif tayinine yönelikti. Çalışmalar sonucunda kütle spektrometresinin
bu tip analizler için çok değerli bir cihaz olduğu ispatlanmış ve yöntem petrol
endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.
