离子阱早在50年代末它就被应用于改进光谱测量的准确度，它的原理十分简单：利用电荷与电磁场间的交互作用力来牵制带电粒子的运动，以达到将其局限在某个小范围内的目的。
离子阱，由一对环形电极和两个呈双曲面形的端盖电极组成。在环形电极上加射频电压或再加直流电压，上下两个端盖电极接地。逐渐增大射频电压的高值，离子进入不稳定区，由端盖极上的小孔排出。因此，当射频电压的高值逐渐增高时，质荷比从小到大的离子逐次排除并被记录而获得质谱图。离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析，对于物质结构的鉴定非常有用。这种由一对环电极和两个双曲面端电极形成的离子阱称为三维离子阱，离子聚焦的位置是在中心的一个点上，具有比较大的空间电荷效应，常规的三维离子阱的离子存储数目为几千个。
为了避免空间电荷效应和简化电极结构，后来人们使用四级杆的结构加入前后端盖的方式开发出线型离子阱，线型离子阱的离子聚焦在一条线上面，与三维离子阱相比，增加了离子的储存量，提高了仪器的灵敏度。线型离子阱有被称为二位离子阱。
离子阱的定性问题：空间电荷效应是离子阱一切问题的根源。不管什么样的离子阱，不管怎么去控制阱里面的离子数量，这个效应一直存在。离子互相碰撞会产生离子反应，离子反应的结果导致：
（1）创造出样品中不存在的离子，给定性带来大大的困扰，专业术语叫“鬼峰（ghost peak）”。
（2）谱库检索匹配度低，质谱的定性依赖于谱库检索，所谓匹配度低，是指离子阱的谱图和标准谱库中的谱图相似性低，比较难确定被测物到底是不是谱库中那个东西。举个例子，现在人脸识别的准确度很高，但是如果拍出来的照片是糊的或者五官变形的，当然就识别不出来或者会张冠李戴。谱库检索匹配度低的原因：存在鬼峰、碎片离子强度比例畸变等。
（3）定性结果不稳定，据用户反映，离子阱气质联用如果进样量不同，或者样品的前处理方法不同（如用不同的溶剂萃取），出来的碎片谱图可能会不一样。
