Maseni spektrometar je instrument koji se često koristi za mjerenje mase molekula, koji može pomoći identificirati spojeve u uzorku. Nabijene čestice zvane ioni oslobađaju se iz uzorka i analiziraju. Instrument s više analizatora naziva se tandem maseni spektrometar (MS/MS). Obično sposoban fragmentirati molekule i ione, često se koristi za identifikaciju proteina i drugih organskih tvari. Instrument može uključivati spektrometre jedne vrste ili kombinirati nekoliko njih; ponekad su ugrađena dva, tri ili četiri analizatora.
Jedna vrsta molekule ili proteina može se izolirati magnetskim poljem u tandem masenom spektrometru. Za to se može koristiti prvi analizator. Ioni se često stabiliziraju drugim analizatorom prije nego što se molekule izlože plinu. Sudari na molekularnoj razini uzrokuju razbijanje čestica u fragmente, koje detektira treći analizator. Iako postoji nekoliko metoda za fragmentiranje molekula, ponekad se jedan analizator može koristiti s kvadrupolnom ionskom zamkom, koja izlaže ione električnim poljima i izbacuje ih iz polja radio frekvencije.
Detektor tandemskog masenog spektrometra obično prati ionsku aktivnost. Zatim stvara signal koji se šalje u računalni sustav koji pohranjuje podatke. Grafički se dijagram općenito koristi za označavanje što se nalazi u uzorku i kolika je molekularna masa svake tvari. Grafikon također može pokazati količinu svake vrste molekule ili proteina u uzorku. Postoje različite vrste detektora koji se mogu koristiti u MS/MS, koji uključuju fotomultiplikatore, dizajnirane za detekciju elektromagnetske energije, ili množitelji elektrona, koji su vakuumske cijevi koje sudaraju elektrone kako bi pojačale struju.
S tandem masenim spektrometrom mogu se izvesti različite vrste eksperimenata. Uobičajeno je praćenje pojedinačne mase, u kojem prvi analizator dopušta prolazak tipa čestice, dok drugi traži određeni fragment. Praćenje višestrukih reakcija uključuje praćenje različitih tipova ionskih fragmenata pomoću drugog analizatora. Oba se često koriste u farmaceutskim studijama, dok eksperimenti skeniranja prekursora iona općenito pomažu u otkrivanju gubitaka iona i otkrivanju molekularnih komponenti koje su nepoznate.
Tandem maseni spektrometar se također može koristiti kao alat za metabolički pregled. Koristi se za pronalaženje poremećaja novorođenčadi povezanih s proteinima zvanim aminokiseline. Krv, štitnjača i metabolička stanja mogu se otkriti analizom uzoraka krvi s MS/MS u laboratorijima.