有機質譜就是讓有機分子在電離室中吸收特定的能量后使分子丟失一個成鍵軌道或非成鍵軌道中的電子，而形成分子離子，此具有較高能量的不穩定的分子離子再進一步按照各個化合物自身特有的碎裂規律分裂（斷鍵及重排成一系列碎片離子。將這一化合物產生的所有離子的質量（按質荷比m/z）和相應的強度加以記錄，便組成了一張質譜圖所以有機質譜實際上就是一個化合物所產生的一系列有規律的離子的質量譜。
有機質譜按其工作效能一般分為高分辨質譜和低分辨質譜。高分辨質譜可以精確地測量離子的質量，通常可達四位小數，而低分辨質譜則只能測量到離子質量的整數位。低分辨質譜中，測量的是離子的質量數的整數（在一般質譜工作的條件下絕大多數離子均帶有一個正電荷，所以m/2可定性地認為就是分子的質量數）。由于整數質量對于各個不同的分子來說并不具有專一性，例如，質量數2的分子可以是一氧化碳（CO）、氮氣（N2），也可以是乙烯（C2H4），所以得到某一離子的整數質量并不能很好地確定離子的化學式。因此，在低分辨質譜中確定離子的化學式不僅要有離子的整數質量，還必須輔以其他的方法，即利用同位素峰來確定其化學式。
有機化合物中通常所含有的元素在自然界中大多是以其同位素的混合物的形式存在的由于每種元素的同位素豐度是一定的，不會發生任意的改變，因此，可以通過某一離子的同位素峰強度的測量，推算出它可能的化學式。
由于有機化合物都是由一定數目的各種元素組成的，而這些元素及其各種天然同位素的質量（除指定12C＝12000000以外）均不是整數，所以，只要能準確地測量出分子的質量便可以確定該分子的分子式。例如CO、N2、C2H4表面看起來都具有相同的整質量數，均為28，但它們的精確質量卻是不同的；CO（2.994914），N2（28.006148）、C2H4（28.031799），所以只要能精確地測定出分子的質量，就可以區分開這三種分子物質。通過高分辨質譜的精確質量測定，就能達到區分這三種分子的目的。也就是說，只要足夠精確地測定出某一化合物的分子量，便可以計算出它的分子式。用高分辨質譜來確定離子的化學式的工作，通常都由計算機來完成。所以，用高分辨質譜比用低分辨質譜確定離子的化學式要快速、準確、可靠得多。
通過質量的精確測定之所以能確定離子的化學式，是由于每一種元素的各種同位素的質量均帶有不同的小數部分每一種元素的各種同位素都不能恰好成為另一元素的各種同位素的整數倍的緣故。盡管某一原子中的質子、中子和電子數目均為另一原子中的質子、中子和電子數目的整數倍，但是，這一原子的質量卻不是另一原子的質量的整數倍。其原因是分子由各種原子組成，而原子則由質子、中子和電子組成，按照物理標度的原子質量單位u計算，質子（p）的質量是1.00758lu，中子（n）質量是1.008950u，電子（c）的質量是0.000548u，第篇三者之和為2.017079u。但是，由一個質子、一個中子、一個電子所形成的氘核，其靜質量并不是上述三者之和，而是要少一些，氘核的靜質量為2.014122u。這是由于形成核時，有一部分“靜質量虧損”（有一部分質量轉化為核的結合能△E＝mc2）。每個基本粒子在參與形成各種原子核時的質量虧損各不相同。換言之，從靜質量的角度來看，每一種原子核都有它自己特征的靜質量虧損。因此，雖然CO、N2和C2H4都由14個質子、14個中子和14個電子所組成的，但是，它們的分子量是不同的，就是因為基本粒子形成碳核和氧核、兩個碳核和四個氫核以及兩個氮核時的質量虧損各不相同的緣故。
盡管高分辨質譜數據準確、可靠，但由于高分辨儀器價格昂貴，操作維護復雜，所以相比較而言低分辨儀器的生產使用占絕大多數。不過對于某一化合物的“指紋鑒定”工作，或對于有機反應產物及其他已掌握有較多結構信息的化合物的結構鑒定工作，均可以由低分辨質譜來完成。