于1913年由J.J. Thomson确定质谱方法。早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析，二十世纪四十年代以后开始用于有机物分析，六十年代出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器。计算机的应用又使质谱分析法发生了奔腾变化，使其技术更加成熟，使用更加方便。八十年代以后又出现了一些新的质谱技术，如快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源，以及随之而来的比较成熟的液相色谱-质谱联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。这些新的电离技术和新的质谱仪使质谱分析又取得了长足进展。目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。
 
飞行时间质谱仪（TOFMS）
TOFMS是速度最快的质谱仪，适合于LC-MS方面的应用。

优点：分辨能力好，有助于定性和m/z近似离子的区别，能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子；速度快，每秒2～100张高分辨全扫描（如50～2000u）谱图，适合于快速LC系统（如UPLC）；质量上限高（6000～10000u）。

缺点：无串极功能，限制了进一步的定性能力；售价高于QMS ；较精密，需要认真维护。

典型产品：珀金埃尔默的AxION 2 TOF MS：精确的质量分析性能和超宽的动态线形范围，采集速率高，能进行快速色谱分析。  

离子阱质谱仪（ITMS）
离子阱质谱仪是最简单的串联质谱。

优点：本钱比QQQ低廉，体积小巧 ；具备多级串级能力，适合于分子结构方面的定性研究，能够给出分子局部的结构信息，比QQQ好 ；有局部高分辨模式（Zoom Scan），分辨力比四极杆质谱高数倍，达到6000～9000，适合于确定离子质量数。

缺点：定量能力不如QMS和QQQ，所以大多数GCMS不采用离子阱质谱 ；不能够像QQQ一样做母离子扫描和中性丢失，在筛选特征结构分子的时候能力不足。     

四极杆飞行时间串联质谱（QTOF）
QTOF以QMS作为质量过滤器，以TOFMS作为质量分析器。

优点：能够提供高分辨谱图；定性能力好于QQQ ；速度快，适合于生命科学的大分子量复杂样品分析。

缺点：本钱高 ；需要仔细维护。

典型产品：Agilent 6545 Q-TOF LC/MS 系统：更高的分离能力和灵敏度，比前代的常规分析仪器高 5 倍，快速强大的自动调谐功能，在小分子化合物分析方面可获最佳结果。 

三重四极杆质谱仪（QQQ）
QQQ质谱给四极杆质谱仪在保留QMS原有定量能力强的特点上，提供了串级功能，加强了质谱的定性能力，检测标准中常作为QMS的确认检测手段。

优点：有串极功能，定性能力强；定量能力非常好，MRM信噪比高于QMS的SIM；常用的QMS结果确认仪器；除一般子离子扫描功能外，QQQ还具有SRM、MRM、母离子扫描、中性丢失（Neutral loss）等功能（离子阱不行）对特征基团的结构研究有很大帮助。

缺点：分辨力不足，容易受m/z近似的离子干扰；售价较高；需要认真维护。

典型产品：SCIEX Triple Quad™ 5500 LC/MS/MS 系统： 据说是市场上灵敏度最高的三重四极杆质谱？在复杂基质的混合物分析中，仍具有高灵敏度和极强的耐用性。

四极杆质谱仪（QMS）
QMS是最常见的质谱仪器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占尽大多数。

优点：结构简单、本钱低；维护简单；定量能力强 ；多数检测标准中采用的仪器设备。

缺点： 无串极能力，定性能力不足 ；分辨力较低（单位分辨），存在同位素和其他m/z近似的离子干扰 ；速度慢 ；质量上限低（小于1200u）。

典型产品：沃特世Xevo TQ-S系列：革命性StepWave技术，想在难以想象的低浓度下更准确、更稳定、重复性更高地分析化合物