氣相色譜質譜儀的主要裝置放在真空中。將物質氣化、電離成離子束，經電壓加速和聚焦，然后通過磁場電場區，不同質量的離子受到磁場電場的偏轉不同，聚焦在不同的位置，從而獲得不同同位素的質量譜.
氣相色譜質譜儀重要的應用是分離同位素并測定它們的原子質量及相對豐度。測定原子質量的精度超過化學測量方法，大約2/3以上的原子的質量是用質譜方法測定的。由于質量和能量的當量關系，由此可得到有關核結構與核結合能的知識。對于可通過礦石中提取的放射性衰變產物元素的分析測量，可確定礦石的地質年代。質譜方法還可用于有機化學分析，特別是微量雜質分析，測量分子的分子量，為確定化合物的分子式和分子結構提供可靠的依據。由于化合物有著像指紋一樣的*質譜，質譜儀在工業生產中也得到廣泛應用。
氣相色譜質譜儀能用高能電子流等轟擊樣品分子，使該分子失去電子變為帶正電荷的分子離子和碎片離子。這些不同離子具有不同的質量，質量不同的離子在磁場的作用下到達檢測器的時間不同，其結果為質譜圖.
氣相色譜質譜儀是測量離子質荷比的分析方法，離子質荷比即質量-電荷比。其遵循樣品導入→離子源→分析器→檢測器的方式，將樣品導入離子源中發生電離，生成帶電荷離子，然后運用加速電場將離子束引入分析器中，再利用電場和磁場使其發生相反的速度色散，再將它們聚焦起來而得到質譜圖，從而確定其質量。而氣相色譜質譜儀則是在這之后增加了數據處理和控制系統、并可以將有效數據上傳至云服務器，達到遠程、實時查看及數據分析的目的。
氣相色譜質譜儀主要是指分離和檢測不同同位素的儀器。即根據帶電粒子在電磁場中能夠偏轉的原理，按物質原子、分子或分子碎片的質量差異進行分離和檢測物質組成的一類儀器。
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