Lentämisajan massaspektrometri määrittää aineen molekyylikoostumuksen hajottamalla sen komponentti -ioneiksi. Kun molekyylin massa-varaus-suhde on löydetty, on mahdollista monenlaisilla mahdollisuuksilla varmistaa testinäytteen sisältämien eri aineiden kemiallinen koostumus. Laite ionisoi, erottaa ja liikuttaa molekyylejä ilmaisimessa ja mittaa ajan, joka kuluu kullakin ionilla, jotta se saavuttaa ilmaisimen, voi määrittää ionin massan suhteen varaukseensa. Tästä arvosta voidaan laskea sen massa, mikä mahdollistaa sen kemiallisen rakenteen määrittämisen.
Massaspektrometria on hyödyllinen työkalu tutkijoille sekä lainvalvonnalle, laboratoriokokeille ja analyyseille. Spektrometri voi määrittää, millaisia aineita aineessa on, jakamalla näyte sen osiin ja antamalla tietoja mahdollisista kemiallisista kaavoista, suhteellisista määristä prosentteina kokonaisuudesta ja kunkin läsnä olevan aineen molekyylipainoista. Tämä on erittäin hyödyllistä tutkijoille tai teknikoille monista syistä. Sen avulla voidaan analysoida kaikenlaisia näytteitä lääketutkimusta, rikosteknistä työtä lainvalvonnassa ja tuotekehitystä monilla teollisuuden aloilla.
Useita massaspektrometrejä on kehitetty vuosikymmenten aikana siitä lähtien, kun varhaiset työt ionien erottamiseksi massan mukaan alkoivat 19 -luvun lopulla. Lennon massaspektrometri on vain yksi spektrometrityyppi. Yleensä milloin tahansa lennon massaspektrometri toimii muutaman perusperiaatteen mukaisesti ja sisältää tiettyjä komponentteja. Ne voivat vaihdella tietyissä suunnitteluvaiheissaan, mutta kaikki toimivat periaatteella, jonka mukaan ionit siirtyvät ionisaatiolähteestä ilmaisimeen niiden massasta riippuvalla nopeudella.
Lennon massa -spektrometri ionisoi testattavan näytteen ionigeneraattorilla. Tämä komponentti on useimmiten lasersäde, joka höyrystää materiaalin nopeasti aiheuttaen sen hajoamisen ioneiksi, jotka ovat sähkövarauksella varustettuja molekyylejä. Sitten ionit erotetaan ja ajetaan sähkökentän läpi drift- tai lentoputken läpi. Ne liikkuvat eri nopeuksilla massan ja varaussuhteen mukaan. Suuremmat, massiivisemmat ionit liikkuvat hitaammin kuin pienemmät, vähemmän massiiviset ionit.
Heijastimeksi kutsuttu komponentti, joka ohjaa tulevat ionit ioninilmaisimelle, sisällytetään usein massaspektrometriin. Kun ionit osuvat ilmaisimeen, se tallentaa tapahtuman sekä ionin varauksen ja kuluneen lennon ajan ionigeneraattorin ja ilmaisimen välillä. Analysoimalla nämä tiedot on mahdollista määrittää näytteen massa -varaussuhde ja sitten yksittäisten ionien massa. Yksittäisten ionien massaa ja varausta voidaan käyttää näytteen yksittäisten komponenttien tarkan kemiallisen koostumuksen määrittämiseen ja erittäin pienien määrien tiettyjen aineiden, kuten epäpuhtauksien, myrkkyjen tai lääkkeiden, havaitsemiseen verinäytteessä. Nämä ovat vain muutamia monista lentospektrometrin mahdollisista käyttötarkoituksista.