由于电化学反应的生成物质在传输过程中会产生较大的时间延迟，或者人为的使生成物进行一定的累积以后进入质谱分析仪进行分析。常规电化学质谱方法虽然能够连续检测反应物质，但是不一定能够完全反映电极过程进行中电极表面近旁的瞬时信息。

在线电化学质谱技术能够准确地确定其基元反应步骤、判断其反应路径，能有效地为催化剂的设计优化提供更全面明确的指导思路。研究锂离子电池中电解液分解及固体电解质膜（solid electrolyte interface; SEI）膜形成、电极材料相变析氧等过程中气体的产生以及气胀等问题，从深层次上认识和理解电池寿命和安全性的内在原因。应用于有机体系锂空气电池阴极放电过程涉及O₂的消耗及中间产物LiO₂的吸脱附过程，充电过程涉及O₂的产生以及电解液、副产物分解产生气体等过程，反应产物的组成、生长分解方式以及电极反应路径很大程度上取决于电解液及电极的性质，研究其相关反应机制。

在线电化学质谱应用于需要实时监测有气体物质生成电化学反应产物的领域，包括锂离子电池、燃料电池和金属空气电池，对其反应机理的研究有重大作用。