電感耦合等離子體質譜儀是一種高精度、高靈敏度的分析儀器，其工作原理基于電感耦合等離子體技術和質譜分析技術的結合。首先，通過霧化器將溶液樣品送入等離子體光源，在高溫下汽化并解離出離子化氣體。這些離子經過取樣錐進入低真空環境中形成分子束，再經過四極質譜分析器進行質量分離，最終到達離子探測器。根據探測器的計數與濃度的比例關系，可以測出元素的含量或同位素比值。
1、離子源
高溫等離子體產生：通過在電感線圈上施加強大的高頻射頻信號，在線圈內部形成高溫等離子體。這種等離子體溫度高，通常可達8000K左右，能夠使大多數樣品中的元素電離出一個電子而形成一價正離子。
氣體推動與平衡：利用氣體的推動作用，保證了等離子體的平衡和持續電離，使離子源穩定地產生離子。
2、進樣系統
多形式進樣：要求所有樣品以氣體、蒸汽和細霧滴的氣溶膠或固體小顆粒的形式進入中心通道氣流中。針對不同樣品性狀，有多種引入方式，如溶液氣動或超聲方式引入、電熱蒸發方式引入、激光或火花方式引入、氣體發生方式引入等。
高效傳輸：進樣系統將處理后的樣品有效地傳輸到等離子體中，確保樣品能夠充分離子化。
3、接口部分
壓力匹配：接口是整個儀器最關鍵的部分之一，其功能是將等離子體中的離子有效傳出到質譜。由于質譜和等離子體之間存在溫度、壓力和濃度的巨大差異，接口技術需要解決如何將高溫、常壓下的等離子體中的離子有效地傳輸到高真空、常溫下的質譜儀的難題。
離子傳輸穩定性：必須使足夠多的等離子體在兩個壓力差別非常大的區域之間有效傳輸，而且在離子傳輸的全過程中，不應該產生任何影響最終分析結果可靠性的反應，即樣品離子在性質和相對比例上不應有變化。
4、質量分析器
四極桿過濾器：利用靜電透鏡系統將穿過截取錐的離子拉出來，輸送到四極桿濾質器。四極桿的工作是在四根電極之間的空間產生一隨時間變化的特殊電場，只有給定質荷比（m/z）的離子才能獲得穩定的路徑而通過極棒，從其另一端出射，實現離子的質量分離。
快速掃描：四極桿掃描速度很快，大約每100毫秒可掃描整個元素覆蓋的質量范圍，能夠快速地對不同質荷比的離子進行檢測和分析。
5、檢測系統
離子檢測：經過質量分析器分離后的離子進入檢測器，檢測器對進入的離子個數進行計數，從而得到最終的元素的含量或同位素比值等信息。
高靈敏度檢測：具有很高的靈敏度，能夠檢測到極低含量的元素，檢出限可達納克每毫升或更低水平。
