1910年，英国剑桥卡文迪许实验室的汤姆逊研制出第一台现代意义上的质谱仪器。这台质谱仪的诞生，标志着科学研究的一个新领域——质谱学的开创。

1934年诞生的双聚焦质谱仪是质谱学发展的又一个里程碑。

1943年，第一台商用质谱仪出现，质谱仪从此进入了工农业生产领域。

20世纪50年代是质谱技术飞速发展的一个时代。在质量分析器方面，高分辨双聚焦仪器性能进一步提高，并出现了四极滤质器、脉冲飞行时间分析器等。

20世界60年代末，进行了串联质谱仪研制，气相色谱和质谱联用的成功，从而使得质谱在复杂有机混合物分析方面占有独特的地位 。

20世纪90年代，基质辅助激光解吸电离源、电喷雾电离源、大气压化学电离源、大气压化学电离源，开创了质谱技术研究生物大分子的新领域。

2002年由于发明了“用于生物大分子的电喷雾离子化和基质辅助激光解吸离子化质谱分析法”，美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一共享该年度诺贝尔化学奖。