样品中的不同组分在液相色谱中得到分离，再依次流出，进入质谱，被离子化形成不同质量的离子后，在质量分析器中分离，经检测器得到离子质量与其强度分布的质谱图。液-质联用仪工作原理如图所示。

液-质联用仪工作原理图

液相色谱仪由高压泵、进样器、色谱柱、检测单元以及连接用的高压管路和附件组成，质谱仪通常包括离子源、质量分析器和检测器。与质谱仪连接时，液相色谱仪不需检测单元，而由特殊的接口将色谱柱中分离出的组分高效传输到质谱。用于液-质联用仪的液相色谱，主要包括液相色谱和高效液相色谱，还包括毛细管电泳、离子色谱，以及超高效液相色谱等；质谱部分除了常用的单四极杆质谱、离子阱质谱和飞行时间质谱外，还包括傅立叶变换回旋共振质谱、轨道阱质谱和各种类型的串级质谱等。不同类型色谱与质谱的组合，使液-质联用仪的性能得到极大提高。

色谱对复杂样品具有高分离能力；质谱具有高选择性、高灵敏度，且能够提供各组分的相对分子质量与结构信息。液-质联用仪集合了液相色谱和质谱的优势，提高了液相色谱的分离能力和定性能力，也提高了质谱的灵敏度和定量能力。液-质联用仪可以分析气-质联用仪（GC-MS）所不能分析的强极性、热不稳定性的化合物。已经广泛应用于生化分析、医药分析、天然产物分析、食品安全检测、环境分析等领域。