ICP-MS主要由进样系统（雾化器、雾化室、蠕动泵等），等离子体炬系统，锥口，碰撞/反应池系统，质量分离系统，检测和数据处理系统组成。辅助装置为真空系统和循环冷却水系统。根据质量分离系统不同，有以下几种类型：四极杆电感耦合离子体质谱仪（ICP-Q-MS）；高分辨率电感耦合等离子体质谱仪（HR-ICP-MS），又称扇场电感耦合等离子体质谱仪（SF-ICP-MS或ICP-SF-MS）；电感耦合等离子体飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）等。其中四极杆电感耦合等离子体质谱仪应用较普遍。

四极杆电感耦合等离子体质谱仪的工作原理是：样品通过进样系统被送进ICP源中，绝大多数金属离子在ICP高温炬管中被离解成单价离子，这些离子以超声波速度通过锥口进入质谱仪真空系统，然后在离子镜的电场作用下聚焦成离子束并被传到四极杆离子分离系统。离子进入四极杆质量分析器后，根据荷质比的不同依次分开，分离后的离子按顺序打在离子电子倍增管上，产生的信号经过放大后通过信号测定系统检出。

电感耦合等离子体质谱仪器以其灵敏度高、检出限低、可测定元素多、线性范围宽、可进行同位素分析、应用范围广等优势被认为是强有力的痕量超痕量无机元素分析技术，广泛应用于地质、环境、冶金、生物、医学、工业等领域。