在早期的質譜研究中，涉及的樣品壹般為無機物，檢測目的包括測定原子量、
同位素豐度、確定元素組成等。針對這些要求，需要采用的離子源主要包括電感耦合等離子體（ICP）、微波等離子體炬（MPT）和其他微波誘導等離子體（MIP）、電弧、火花、輝光放電等，幾乎能夠用於原子發射光譜的激發源都可用。 質譜的檢測對象主要是有機物和生命活性物質，需要用到壹些比較特殊（相對於AES 激發源）的電離源。這些電離源可分為 4 類，即電子轟擊電離（EI）、化學電離（CI）、解吸電離（DI）、噴霧電離（SI），如下表所示。除 EI 外，每種電離源都能夠同時得到大量的正離子和負離子，而且分子離子的種類跟離子化過程中的媒介（medium）或基體（matrix）有關。比如，CI 能夠產生（M H） 、（M NH4） 、（M Ag） 、（M Cl）-等離子作為分子離子，也能夠產生類似的碎片離子。
常見的用於有機物分析的質譜電離源表 電離源 離子化試劑 適宜樣品 電子電離（EI） 電子 氣態樣品 化學電離（CI） 氣體離子 氣態樣品 解吸電離（DI） 光子，高能粒子 固態樣品 噴霧電離（SI） 高能電場 熱溶液 電離源產生的不同離子之間能夠互相反應，使得電離的結果更加豐富而復雜。比如在EI的作用下能夠產生大量的離子，內能較大的離子在與中性分子（如He）碰撞時能夠自發裂解產生更多的碎片離子。這種離子-分子反應壹般很難進行完全，往往在得到許多碎片離子的同時還保留著部分母體離子，不過，通過增加離子內能（如調節碰撞時間，EI能量和中性粒子數量等），可以促使這
種離子-分子的反應進行完全；反之，如果降低離子內能，則可能得到穩定的該離子而不是該離子的碎片。相對 EI 而言，CI，DI 和 SI 都是軟電離源。借助激光和基體輔助，DI甚至能夠對沈積在某個表面的難揮發、熱不穩定的固體化合物進行瞬間離子化，得到比較完整的分子離子。SI的出現解決了生物大分子的進樣問題，給質譜法在生命科學領域的應用，尤其是大分子生命活性物質如蛋白質、DNA 等的測定提供了非常便捷有效的手段，其作用也因其創立者獲得 2002 年的諾貝爾化學獎而分外受到世人矚目。考察電離源的性能，壹般需要用到的參數有信號強度、背景信號強度、電離效率、內能控制能力。