在線質譜儀主要用于有機化合物的結構鑒定，它能提供化合物的分子量、元素組成以及官能團等結構信息。分為四極桿質譜儀、離子阱質譜儀、飛行時間質譜儀和磁質譜儀等。
質譜分析法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。而在線質譜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。
在線質譜儀以離子源、質量分析器和離子檢測器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離后的分子因接受了過多的能量會進一步碎裂成較小質量的多種碎片離子和中性粒子。它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質量分析器。質量分析器是將同時進入其中的不同質量的離子，按質荷比m/e大小分離的裝置。分離后的離子依次進入離子檢測器，采集放大離子信號，經計算機處理，繪制成質譜圖。離子源、質量分析器和離子檢測器都各有多種類型。在線質譜儀按應用范圍分為同位素質譜儀、無機質譜儀和有機質譜儀；按分辨本領分為高分辨、中分辨和低分辨質譜儀；按工作原理分為靜態儀器和動態儀器。
