L'objectif est de mesurer la masse des atomes et des molécules, à partir du millième de milliardième de gramme de substance . Ainsi, cela permet une identification précise de la masse des atomes et des molécules qui composent la substance étudiée.

Tout d'abord, l'échantillon est ionisé par un faisceau laser, c'est-à-dire que le laser permet de retirer ou d'ajouter des électrons à une molécule. Ensuite, ces ions récemment formés sont piégés dans l'axe du champ magnétique par deux plaques portées à un potentiel d'environ +/- 1V. Chaque ion est donc animé d'un mouvement circulaire de très faible rayon avec une fréquence de rotation en fonction de sa masse et de sa charge. On associe ensuite les deux plaques d'excitation à un générateur de fréquence variable dont la vitesse de balayage peut être ajustée. Pendant un temps, on va avoir un accord de fréquence, c'est-à-dire que la fréquence du générateur sera égale à celle de l'ion en mouvement. L'ion va donc absorber de l'énergie et former une spirale d'Archimède ( trajectoire d'un point se déplaçant uniformément sur une droite d'un plan, cette droite tournant elle-même uniformément autour d'un de ses points, par exemple le sillon d'un vinyle) . A un moment, la trajectoire circulaire des ions va se stabiliser à proximité des plaques de détection. Les deux plaques de détection sont reliées à un circuit qui permet de déterminer le courant image des ions formés dans la cellule. On détecte différentes fréquences dans un échantillon et le mélange de ces fréquences donne un interférogramme qui est ensuite numérisé et étudié par une mise en série trigonométrique au cours de laquelle la fonction du temps est transformée en fonction de fréquence. On applique ensuite la relation de la transformée de Fournier pour obtenir un spectre de masse extrêmement précis de toutes les molécules contenues dans l'échantillon.