电感耦合等离子体质谱仪是一种高精度、高灵敏度的分析仪器，其工作原理基于电感耦合等离子体技术和质谱分析技术的结合。首先，通过雾化器将溶液样品送入等离子体光源，在高温下汽化并解离出离子化气体。这些离子经过取样锥进入低真空环境中形成分子束，再经过四极质谱分析器进行质量分离，最终到达离子探测器。根据探测器的计数与浓度的比例关系，可以测出元素的含量或同位素比值。
1、离子源
高温等离子体产生：通过在电感线圈上施加强大的高频射频信号，在线圈内部形成高温等离子体。这种等离子体温度高，通常可达8000K左右，能够使大多数样品中的元素电离出一个电子而形成一价正离子。
气体推动与平衡：利用气体的推动作用，保证了等离子体的平衡和持续电离，使离子源稳定地产生离子。
2、进样系统
多形式进样：要求所有样品以气体、蒸汽和细雾滴的气溶胶或固体小颗粒的形式进入中心通道气流中。针对不同样品性状，有多种引入方式，如溶液气动或超声方式引入、电热蒸发方式引入、激光或火花方式引入、气体发生方式引入等。
高效传输：进样系统将处理后的样品有效地传输到等离子体中，确保样品能够充分离子化。
3、接口部分
压力匹配：接口是整个仪器最关键的部分之一，其功能是将等离子体中的离子有效传出到质谱。由于质谱和等离子体之间存在温度、压力和浓度的巨大差异，接口技术需要解决如何将高温、常压下的等离子体中的离子有效地传输到高真空、常温下的质谱仪的难题。
离子传输稳定性：必须使足够多的等离子体在两个压力差别非常大的区域之间有效传输，而且在离子传输的全过程中，不应该产生任何影响最终分析结果可靠性的反应，即样品离子在性质和相对比例上不应有变化。
4、质量分析器
四极杆过滤器：利用静电透镜系统将穿过截取锥的离子拉出来，输送到四极杆滤质器。四极杆的工作是在四根电极之间的空间产生一随时间变化的特殊电场，只有给定质荷比（m/z）的离子才能获得稳定的路径而通过极棒，从其另一端出射，实现离子的质量分离。
快速扫描：四极杆扫描速度很快，大约每100毫秒可扫描整个元素覆盖的质量范围，能够快速地对不同质荷比的离子进行检测和分析。
5、检测系统
离子检测：经过质量分析器分离后的离子进入检测器，检测器对进入的离子个数进行计数，从而得到最终的元素的含量或同位素比值等信息。
高灵敏度检测：具有很高的灵敏度，能够检测到极低含量的元素，检出限可达纳克每毫升或更低水平。
