由兩個端蓋電極和位于它們之間的類似四極桿的環電極構成。端蓋電極施加直流電壓或接地，環電極施加射頻電壓（rf），通過施加適當電壓就可以形成一個離子阱。根據rf電壓的大小，離子阱就可捕捉某一質量范圍的離子。離子阱可以儲存離子，待離子累積到一定數目后，升高環電極上的rf電壓，離子按質量從高到低的次序依次離開離子阱，被電子倍增監測器檢測。目前離子阱分析器已發展到可以分析質荷比高達數千的離子。離子阱在全掃描模式下仍然具有較高靈敏度，而且單個離子阱通過期間序列的設定就可以實現多級質譜的功能。
優點及用途
1、單一的離子阱可實現多級串聯質譜MSn；
2、結構簡單,性價比高；
3、靈敏度高,較四極質量分析器高10～1 000 倍；
4、質量范圍大(商品儀器已達6 000)。
這些優點使得離子阱質譜計在物理學、分析化學、醫學、環境科學、生命科學等領域中獲得了廣泛的應用。