Skrydžio laiko masės spektrometras nustato medžiagos molekulinę sudėtį, suskaidydamas ją į sudedamuosius jonus. Nustačius molekulės masės ir krūvio santykį, galima įvairiomis galimybėmis nustatyti įvairių medžiagų, esančių tiriamajame pavyzdyje, cheminę sudėtį. Prietaisas jonizuoja, atskiria ir varo molekules prie detektoriaus, o matuodamas laiką, per kurį kiekvienas jonas pasiekia detektorių, gali nustatyti jono masės ir jo krūvio santykį. Pagal šią vertę galima apskaičiuoti jo masę, kuri leidžia nustatyti jo cheminę struktūrą.
Masių spektrometrija yra naudinga priemonė tyrėjams, taip pat teisėsaugai, laboratoriniams tyrimams ir analizei. Spektrometras gali nustatyti, kokios medžiagos yra medžiagoje, suskaidydamas mėginį į komponentus ir pateikdamas duomenis apie galimas chemines formules, santykinius kiekius procentais nuo visos ir kiekvienos esančios medžiagos molekulines mases. Tai labai naudinga tyrėjams ar technikai dėl daugelio priežasčių. Tai leidžia analizuoti visų rūšių pavyzdžius, skirtus farmacijos tyrimams, teismo medicinos darbui teisėsaugos srityje ir produktų kūrimui daugelyje pramonės sričių.
Keletas rūšių masių spektrometrų buvo sukurti per kelis dešimtmečius nuo to laiko, kai XIX amžiaus pabaigoje buvo pradėtas ankstyvas jonų atskyrimo pagal masę darbas. Skrydžio laiko masės spektrometras yra tik vienos rūšies spektrometras. Apskritai, bet kurio skrydžio laiko masės spektrometras veikia pagal kelis pagrindinius principus ir turi tam tikrus komponentus. Jie gali skirtis pagal tam tikrus savo konstrukcijos aspektus, tačiau visi veikia remiantis principu, kad jonai judės iš jonizacijos šaltinio į detektorių greičiu, kuris priklauso nuo jų masės.
Skrydžio laiko masės spektrometras jonizuoja bandinį, kurį reikia tirti jonų generatoriumi. Šis komponentas dažniausiai yra lazerio spindulys, kuris greitai išgarina medžiagą, todėl ji suskaidoma į jonus, kurie yra molekulės, turinčios elektros krūvį. Tada jonai atskiriami ir varomi elektriniu lauku per dreifo arba skrydžio vamzdelį. Jie juda skirtingu greičiu, atsižvelgiant į jų masės ir įkrovos santykį. Didesni, masyvesni jonai juda lėčiau nei mažesni, mažiau masyvūs jonai.
Į masės spektrometrą dažnai įtraukiamas komponentas, vadinamas reflektoriumi, nukreipiantis į jonų detektorių įeinančius jonus. Kai jonai patenka į detektorių, jis užfiksuoja įvykį, jonų krūvį ir skrydžio laiką tarp jonų generatoriaus ir detektoriaus. Išanalizavus šiuos duomenis, galima nustatyti masės ir krūvio santykį, o tada atskirų jonų masę mėginyje. Atskirų jonų masė ir krūvis gali būti naudojami norint nustatyti tikslią atskirų mėginio komponentų cheminę sudėtį ir aptikti ypač mažus tam tikrų medžiagų kiekius, tokius kaip teršalai, nuodai ar vaistai kraujo mėginyje. Tai tik keletas iš daugelio galimų skrydžio laiko spektrometro naudojimo būdų.