电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）是以电感耦合等离子体为离子源，质谱仪是用于分析检测。样品经过湿法消解或微波处理，精确输送到雾化器，在高速载气（如高纯氩气）的作用下，被碎裂成均匀的气溶胶微滴，雾化的程度决定了后续检测的灵敏度。气溶胶随着载气进入到ICP炬管的中心通道，高频射频电流在线圈内产生交变电磁场，形成8000-10000K的温度等离子火焰。在这个高温环境中，气溶胶会被汽化进一步发生电离。
离子经过采样锥和截取锥进入质谱仪，经离子透镜系统传输至质量分析器。四级杆质量分析器是由4根平行的精密金属杆组成，施加了直流和交流的复合电压，在这里只有特定质荷比（m/z）的离子才能按预定的轨迹进入分析器，其他离子会被偏转到碰撞杆上而消失。因此，根据金属元素的质荷比（m/z）可以从离子流中识别出来是某种元素，让它从众多的离子中筛选出来，达到电子倍增器，将达到的离子转化为电信号，经过放大和积分后，输出离子计数率。这个计数率和样品中的元素浓度呈线性的关系，因此可以用标准曲线（5-7个梯度浓度），通过回归方程计算出样品中的元素含量。
ICP-MS前处理过程中常见的问题是样品消解不完全，元素释放不充分，导致结果偏差较大或无法检出。如果是食品或生物组织，可用微波消解，硝酸和双氧水程序升温消解。高盐的液体需要稀释或过滤，避免氯化物干扰。高温和强酸会导致部分易挥发性元素（如Hg，As）损失，导致结果偏低。前处理过程中的步骤多，如果操作不到位就容易导致重复性差。
应用范围比较广，比如水质、土壤、食品、岩石、生物样本、材料等领域。在检测过程中，一般使用内标法校正信号漂移。定期清洗采样锥、截取锥和离子透镜，避免高盐直接进样，以堵塞锥口。操作的过程中，需佩戴防护装备，避免接触有害物质。仪器优化参数包括RF功率，雾化器和载气流速，采样深度等，以获得较佳的信噪比。