固態樣品直接分析是傳統光譜分析(直流電弧及波形控制火花發射光譜)中最簡單的樣品引入方法，同時也是火花源質譜痕量分析中傳統的制樣方法。
固態樣品制樣簡單，進樣前通常只需經過研磨、混勻、預制樣或者拋光處理。直接進行痕量分析，將樣品污染減至最小，避免化學溶解過程中造成的揮發性損失。通常情況下，液態樣品引入系統由于易實現，廣泛應用于IPMS分析中而在過去十年中，固態樣品直接分析受到廣泛關注。相關人員已對固體樣品分析進行新技術開發，并將其應用范圍從特定領域擴展至日常分析中。固體進樣最明顯的優勢為樣品前處理過程最少，因此能保證樣品中痕量元素組分完整性，使固體樣品直接分析廣受歡迎。此外，由于未使用溶劑，減少了等離子體中與溶劑相關的分子離子干擾。固體直接進樣分析，因前處理步驟少，若與特定分析技術聯用，如表面分析、深度剖析及空間辨別，能夠進行特殊難熔高溫元素分析及元素形態分析。
一、燒蝕技術
燒蝕技術是指將一定能量施加于固體樣品表面，使其表面原子蒸發或濺射，進而形成固體溶膠。燒蝕技術很可能是ICP-MS分析中應用最廣泛的固體制樣方法。改變樣品狀態及所施加的能量形態，可對固體樣品進行特征制樣，解決化學方法溶解固態樣品時遇到的問題。
1）激光燒蝕
激光燒蝕電感耦合等離子體質譜法又稱激光取樣等離子質譜(LS-ICPMS)、激光探針等離子體質譜(LP-ICPMS)，是將電感耦等離子體質譜法(ICPMS)與激光取樣相結合而形成的一種高靈敏度的多元素快速分析新技術。
將一束聚焦后的激光照射至樣品，使其表面燒蝕，部分蒸發。所形成的固體顆粒送至等離子體進行原子化及電離。樣品放在燒蝕室內可移動的平臺上。固定激光光束，移動平臺，使樣品獲得最佳相對位置。
2）火花燒蝕
在導電樣品（陽極）與對電極（陰極）之間施加一定電流進行火花放電，可以形成固態樣品氣溶膠。樣品放在隔離室，并讓載氣氬氣通過。火花接觸樣品表面時，其能量將表面燒蝕，形成干燥的樣品氣溶膠，不斷送入等離子體進行原子化及電離，最終形成穩定的離子電流。
二、直接注入
科學家已采用固態樣品直接進樣進行組分分析，無須溶解樣品。只需將10~30mg高度粉末均勻化的樣品(保證獲得滿意采樣結果)置于高純石墨桿末端凹槽或空穴。通常可以結合直流電弧發射光譜電極進行使用。
通常將石墨桿在水平方向上通過等離子炬管，進入ICP底端，為持續進行該步驟，需使用極為復雜的機械設備。通常是調整等離子炬管位置，使石墨桿能夠通過氣溶膠進入路線。由于等離子體火焰存在溫度差，樣品在等離子體火焰的精確位置及重復注入速率，對測試重現性及測量精確度影響巨大。
樣品直接注入圖示
當固體樣品進入等離子體底端，與高能等離子氣態離子進行熱能復合及碰撞，使待測元素蒸發。同時濺射出大小合適的固體顆粒。在等離子氣作用下進入等離子火焰高能區。此時，顆粒物進行熱蒸發，蒸發粒子在等離子火焰高能區原子化，并完成電離。某些情況下，將樣品與石墨粉混合后再放置于電極凹槽，以改善蒸發特性。
樣品加熱后，待測元素根據所在組分熔點高低先后蒸發(即揮發性最大的組分首先蒸發，其余組分根據揮發性不同依次蒸發)。由于樣品中待測元素含量有限，這些元素經過蒸發、送入等離子體、原子化及電離后，在檢測器上形成瞬態信號。多元素分析時，由于元素揮發性差異，在檢測器上形成非疊加的瞬態信號。使該方法在多元素分析中明顯受限。
與液體進樣技術相比，該方法無需長時間樣品前處理，不會造成樣品污染，具有明顯優勢。此外，由于未使用溶劑水，可將分子干擾(尤其是對低質量數原子的干擾)降至最低。若使用石暴黏合劑，則產生大量碳相關分子離子，造成嚴重干擾。