LC-MS色譜儀是一種物理的分離方法。利用被測物質各組分在不同兩相間分配系數（溶解度）的微小差異，當兩相作相對運動時，這些物質在兩相間進行反復多次的分配，使原來只有微小的性質差異產生很大的效果，而使不同組分得到分離。
LC-MS色譜儀它采用頂空瓶中氣體進樣，其原理是通過加熱裝置將樣品中可揮發物組分烘出收集，與液-液萃取和固相萃取相比既可避免在除去溶劑時引起揮發物的損失，又可降低共提物引起的噪音，LC-MS色譜儀具有更高靈敏度和分析速度，同時對分析人員和環境危害小，自動化程度高且重復性好，操作簡便，是一種符合“綠色分析化學”要求的分析手段。
LC-MS色譜儀的結構。載氣由載氣鋼瓶提供，經過載氣流量調節閥穩流和轉子流量計檢測流量后到樣品氣化室。樣品氣化室有加re線圈，以使液體樣品氣化。如果待分析樣品是氣體，氣化室便不必加熱。氣化室本身就是進樣室，樣品可以經它注射加入載氣。載氣從進樣口帶著注入的樣品進入色譜柱，經分離后依次進入檢測器而后放空。
LC-MS色譜儀的使用，可以免除冗長煩瑣的樣品前處理過程，避免有機溶劑帶入的雜質對分析造成干擾，減少對色譜柱及進樣口的污染；頂空色譜技術以其簡單實用的優點在環境檢測（如飲用水中揮發性鹵代烴和工業污水中揮發性有機物）、藥物中有機殘留溶劑檢測、食品、法庭科學、石油化工、包裝材料、涂料及釀酒業分析等領域得到廣泛的應用。
