SPME 由手柄(holder)和萃取頭(fiber)兩部分構成,狀似一支色譜注射器,萃取頭是一根涂有不同色譜固定相或吸附劑的熔融石英纖維,接不銹鋼絲,外套細的不銹鋼針管(保護石英纖維不被折斷及進樣),纖維頭可在針管內伸縮,手柄用于安裝萃取頭,可永久使用。
在樣品萃取過程中首先將SPME針管穿透樣品瓶隔墊,插入瓶中,推手柄桿使纖維頭伸出針管,纖維頭可以浸入水溶液中(浸入方式)或置于樣品上部空間(頂空方式),萃取時間大約為2～30min。然后縮回纖維頭,再將針管退出樣品瓶,迅速將 SPME 針管插入 GC 儀進樣口或 HPLC 的接口解吸池。推手柄桿,伸出纖維頭,熱脫附樣品進色譜柱或用溶液洗脫目標分析物,縮回纖維頭,移去針管。