Масс-спектроме́три́я (масс-спектроскопия) — метод исследования вещества путем определения масс ионов этого вещества и их количеств. Совокупность значений масс и их относительных содержаний называется масс-спектром. В масс-спектрометрии используется разделение в вакууме ионов разных масс под воздействием электрических и магнитных полей, то есть исследуемое вещество сначала подвергается ионизации, затем полученные ионы с помощью электрического поля переносятся в масс-анализатор, где происходит сортировка ионов по массам.
Первые масс-спектры были получены в 1910 году британским ученым Дж.Дж. Томсоном, а затем в 1919 — Ф. Астоном. Анализ масс-спектров привел к открытию стабильных изотопов. Вначале масс-спектрометрия применялась преимущественно для определения изотопного состава элементов и точного измерения атомных масс. Но высокая точность и чувствительность этого метода привели к ее использованию и в других областях, где существенно знание изотопного состава элементов, прежде всего в ядерной технике. Масс-спектрометрия является универсальным аналитическим методом, применяемым в физике, химии, биологии, медицине, геологии.