根據離子在正交的高頻電場和直流磁場中回旋諧振運動的原理實現質量分離(圖2)。改變高頻電場頻率便可依次檢出各種不同的離子。回旋質譜計的特點是體積小、零件少、電極可高溫除氣、靈敏度較高、質量歧視較小,適用于小型超高真空系統和電子器件內殘余氣體定量分析。它的缺點是對高質量離子分辨能力低(一般只用于分析質量數小于100的離子),最高工作壓強較低,需要磁鐵等。