質子轉移反應質譜儀：進樣管負責將氣態目標物引入到分子–離子反應腔中。
離子源：常用設計是利用空心陰極對水蒸氣進行放電，產生高純度的H3O+離子。
質子轉移反應區（漂移管）：漂移管中的壓強、溫度和電場確保試劑離子在一個穩定的微環境下將待測物分子電離 [1] 。最新款PTR-MS的創新之處在漂移管上疊加了射頻電場，聚焦離子運行軌跡，使其更高效通過漂移管。
離子透鏡聚焦接口：多級真空泵實現差分真空，同時配備離子透鏡提高離子傳輸率。
質量分析器：用于記錄各種帶電粒子的質荷比和豐度。近年來以廣泛采用飛行時間質量分析器。文獻報道過的質量分辨率達15000。