离子阱(Ion trap)，由一对环形电极(ring electrod)和两个呈双曲面形的端盖电极(end cap electrode)组成。在环形电极上加射频电压或再加直流电压，上下两个端盖电极接地。逐渐增大射频电压的zui高值，离子进入不稳定区，由端盖极上的小孔排出。因此，当射频电压的zui高值逐渐增高时，质荷比从小到大的离子逐次排除并被记录而获得质谱图。离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析，对于物质结构的鉴定非常有用。这种由一对环电极和两个双曲面端电极形成的离子阱称为三维离子阱，离子聚焦的位置是在中心的一个点上，具有比较大的空间电荷效应，常规的三维离子阱的离子存储数目为几千个。 为了避免空间电荷效应和简化电极结构，后来人们使用四级杆的结构加入前后端盖的方式开发出线型离子阱，线型离子阱的离子聚焦在一条线上面，与三维离子阱相比，增加了离子的储存量，提高了仪器的灵敏度。线型离子阱有被称为二位离子阱。