Eine Hochspannung (1) projiziert Elektronen in ein Gehäuse, wo sie die Moleküle eines Analyten (2) heftig treffen. Es gibt eine Extraktion von Elektronen aus dem Körper des Moleküls, welches auf diese Weise in ein positives Ion umgewandelt wird, das als "Molekülion" bezeichnet wird (3): $AB$ $+$ $e^-$ $\rightarrow$ $AB^+$ $+$ $2e^-$ Das Molekülion ist oft instabil und zerfällt in molekulare Fragmente (3), von denen einige positiv geladen sind: $AB^+$ $\rightarrow$ $A^+$ $+$ $B$ oder $AB^+$ $\rightarrow$ $A$ $+$ $B^+$ Die so gebildeten positiven Ionen werden für die nachfolgende Analyse beschleunigt.
Ein Magnetfeld B trennt die in A erzeugten positiven Ionen. Diejenigen, deren Verhältnis $ \frac{Masse}{Ladung} $ am größten ist, werden am wenigsten abweichen. Ein Analysator C wird verwendet, um das Massenspektrum zu zeichnen:
Das Molekülion ist offensichtlich das schwerste, seine Ladung ist +1, es macht also die geringste Abweichung. Die Massenspektrometrie ermöglicht die Bestimmung seiner Molmasse (molekularer Peak), also auch der der zu analysierenden Substanz. Die Abweichung der Molekülfragmente ermöglicht es, ihre Molmassen zu bestimmen und somit zu erraten, um welche Fragmente es sich handeln kann. Der Basispeak entspricht dem stabilsten Fragment (oft durch induktiven oder mesomeren Effekt stabilisiert). Die relative Häufigkeit in Bezug auf den Basispeak macht es möglich, die Fragmente nach ihrer Stabilität zu klassifizieren.