一台稳定同位素质谱仪是由五个独立的系统组成：样品入口，离子源，质量分析器，检测器和记录仪。

　　由于稳定同位素质谱仪要在真空状态下运行，一个样品入口系统是必须的，这样才能把样品从室内常压转移到离子源。离子源是把样品分子转换成样品离子。样品离子是带有电荷的样品分子。zui简单的形成样品离子的方法就是从中行分子里移除一个电子，这样就形成了正离子。在过去的许多年，许多不同的离子源被开发出来，但是zui重要的一点是，样品分子必须变成样品离子才能被质谱所分析。

　　在质量分析器里，电场或者磁场，或者两者都有的分析器，被用来控制样品离子的运动，这样便可根据其质量不同而将其分离。虽然有很多不同的质量分析器，但是都执行相同的功能-根据质量分离不同的离子。

　　检测器可以感知已经被分离的离子的到达，放大极其微笑的离子的电流以便进一步的电子处理。虽有很不不同类型的检测器，但作用都一样，就是检测离子并将其转换成较强的电信号。

　　记录仪接受检测器的信号，将其放大并记录，这样就得到了质谱图。记录仪可以是简单的带状记录纸，也可以是很复杂的电脑系统。无论那种情形，数据都应该准确的被记录并在以后需要分析的时候可以调用。

　　稳定同位素质谱仪的质谱要在真空系统运行，通常真空度的范围是室内常压的百万分之一或者十亿分之一。离子源，质量分析器和检测器在真空系统里。