质谱法是纯物质鉴定的有力工具之一，通常有机质谱可对纯化合物提供一下信息；相对分子质量；化学式确定；通过裂解碎片检测官能团，辨认化合物类型，推导碳骨架；与已知化合物的质谱图比较，能够确定该化合物。由未知物的质谱图去推导想要化合物的结构，相当困难，需要综合运用其他波谱数据，如核磁共振波谱、红外光谱、X-单晶衍射数据等。
一、相对分子质量的测定
从分子离子峰可以准确地测定该物质相对分子质量，这是质谱分析的独特优点。对能够产生分子离子或质子化（或去质子化）分子离子的化合物来说，用质谱法测定相对分子质量是目前最好的方法。它不仅分析速度快，而且能够给出精确的相对分子质量。
显然，只要确定质谱图中分子离子峰或与相关的离子峰，如（M 1）峰或（M-1）峰，就可以测定试样的相对分子质量。一般来说，除同位素和（M 1）峰外，分子离子峰应该位于质谱图的最右端，但在实际应用中并不能由此简单认定，分子离子峰的强度与分子的结构及类型等因素有关。对某些不稳定的化合物来说，当使用某些硬电离源后，在质谱图上只能看到其碎片离子峰，看不到分子离子峰。另外，有些化合物的沸点很高，它们在汽化时就被热分解，这样得到的只是该化合物热分解产物的质谱数据。因此在识别分子离子峰时，还需采用下述方法进一步加以确认。
1、分子离子稳定性的一般规律 分子离子的稳定性与分子结构有关。碳数较多，碳链较长（有例外）和有链分支的分子，分裂概率较高，其分子离子峰的稳定性低；具有π键的芳香族化合物和共轭链烯，分子离子稳定，分子离子峰大。分子离子稳定性的顺序为：芳香环>共轭链烯>脂环化合物>直链的烷烃类>硫醇>酮>胺>酯>醚>分支较多的烷烃类>醇。
2、分子离子峰质量数的规律 有机化合物主要由C、H、O、S、N、Cl、Br、I等元素组成。凡是不含N原子或含偶数个N原子的分子，其分子质量数一定是偶数；而含奇数个N原子的分子，其分子质量数一定奇数，这一规律称为氮律。这是应为由C、H、O、S、N、Cl、Br、I等元素组成的化合物中，C、O、S等元素的化合价和质量数都是偶数；H及卤素的化合价和质量数均为奇数；只有N原子的化合价为奇数而质量数为偶数。凡是不符合氮律者，就不是分子离子峰。如果某些化合物分子离子峰很小，可采用降低电子轰击源的电子能量，得到一定强度的分子离子峰；也可采用化学电离、场解析电离、快原子轰击等软电离技术，得到较强的分子离子峰或准分子离子峰。
二、分子式的测定
在确认了分子离子峰并知道了化合的相对分子质量后，就可确定化合的部分或整个化学式。利用质谱法确定化合物的分子式有两种方法：用高分辨质谱仪确定分子式和由同位素比求分子式。
1、用高分辨质谱仪确定分子式 用高分辨质谱仪可以非常精确地测定分子离子或碎片离子的质荷比，能够区别质量上只相差千分之几个质量单位的分子。例如CO、N2 的质量数都是28，但它们的精确值是不同的，分别为27.9949,28.0313和28.0061，因此可通过精确测定来进行推断。对于复杂分子的分子式同样可计算得到。
2、由同位素比求分子式 各元素具有一定的同位素天然丰度，因此不同的分子式（M 1）/M和（M 2）/M的百分比都将不同。若以质谱法测定分子离子峰及其同位素（M 1,M 2）的相对强度，就根据（M 1）/M和（M 2）/M的百分比来确定分子式。
三、结构鉴定
纯化合物结构鉴定是质谱最成功的应用领域。可以从质谱数据库中获取各种仪器和不同操作条件下的数据，但一般是在同样的仪器和相同的实验条件下，测定待测化合物和已知标准试样的质谱，然后进行比较，从而进行结构鉴定。
可以通过对谱图中各碎片离子、分子离子的化学式、m/z及相对丰度、亚稳离子等信息，根据各类化合物的裂解规律，找出各种离子产生的途径，从而拼凑出整个分子结构。结合其他方法，得出可靠的结果。
