飞行时间质谱仪为一种非常常用的质谱仪。一个离子漂移管为这种质谱仪的质量分析器。通过离子源产生的离子加速后往无场漂移管中进入，并且用相同的速度往离子接收器飞去。越大的离子质量，到达接收器需要花费越长的时间，越小的离子质量，到达接收器需要花费越短的时间，按照这一原理，能够根据m/z值大小来分离不同质量的离子。

ToF-MS与四级杆质谱的比较

ToF-MS

然而在每次进样时，能够对样本中所有的m/z进行全谱采集，使数据采集效率得到显著的提高，并且回溯分析被允许。2MB左右一般为四级杆质谱进行24小时检测所获得的数据量，而ToF-MS在一天所采集的数据能够达到10GB。

四级杆质谱

在采样过程中，每次仅有一个特定的m/z被四级杆质谱允许通过，所以若要使质谱图获得完整，需要连续扫描不同的m/z。Aerodyne的ACSM产品和THS为在大气化学领域生产四级杆质谱的主要生产商

特点

分辨率比较低是传统飞行时间质谱仪的主要缺点，由于离子在离开离子源时有着不同的初始能量，使具有相同质荷比的离子达到检测器有一定的时间分布，导致降低了分辨能力。将一组静电场反射镜加在线性检测器前面，反推回自由飞行中的离子，初始能量大的离子因为有着较快的初始速度，进入静电场反射镜有着较长的距离，也就有着较长的返回的路程，初始能量小的离子也就有着较短的返回路程，如此就会聚焦于返回路程的一定位置，从而对仪器的分辨能力加以改善。这种带有静电场反射镜的飞行时间质谱仪被叫做反射式飞行时间质谱仪。飞行时间质谱仪有着非常简单的结构，有着比较快的扫描速度，而且能够检测的分子量范围比较大。