オンラインの化学イオン化質量分析計の一種で、種々の揮発性及び半揮発性有機物のリアルタイム測定に幅広く使用されます。別称であり、一次イオンをH3O+以外にNO+及びO2+等に供用中、切換えて使用することで測定対象化学種の拡大が可能です。不確かさの範囲内での定量が可能です。実際上可能な唯一の装置となっております。高速GCオプションにより定性機能も強化できます。簡便さを利用して試料の特性化、スクリーニングやメタボロミクスにも使用されます。理PTR-MSは右に示すプロトン移動反応を利用してイオン化、質量分析を行います。電荷移動反応(ケトン、エステル等)またはNO会合反応(アルカン)、O2+、Kr+またはXe+による電荷移動反応が利用可能です。硫化水素、ホスフィン等の一部の微量無機ガスが測定対象となります。NO+によるイオン化では選択性の向上とアルカンの測定が可能となります。O2+またはXe+による電荷移動反応ではアンモニア、エチレン、アセチレン、ハロアルカンが測定可能となります。Kr+は多くの無機ガスも測定対象となりますが、有機物ではフラグメンテーションが顕著となります。ドリフトチューブが、PTR-MS/SRI-MSの比類ない特長を生む重要な構成要素となっております。