又称四极滤质器，根据不同质荷比的离子，在直流和高频双曲面电场中运动的轨迹稳定与否来实现质量分离。分析器由四根平行的双曲面形或圆柱形的杆组成，相对的两根杆相连，形成两对电极，分别加上电压±(U+Vcoswt)，其中U为直流电压，V为高频电压幅值，w为角频率,t为时间。与电场参量相适应的离子运动轨迹是稳定的，其中横向振幅不大于场半径r0的离子能通过分析器并被离子收集极接收；质荷比偏大的离子对高频电场有较大的运动惯性，它主要受直流电场驱动,最后与y向电极相碰，不能通过分析器；质荷比偏小的离子运动惯性小，主要受高频电场激励，产生振幅不断增大的振荡运动，最终与x向电极相碰,因而也不能通过分析器。仪器通常保持ω一定，U与V的比值约为1:6,同时改变U、V值以实现质量扫描。与四极质谱计工作原理相似的仪器还有单相质谱计和三维四极质谱计。四极质谱计的特点是不需要磁铁、结构简单、有较高的灵敏度和分辨能力、工作压强范围宽、扫描速度快、质量标度呈线性，因而得到广泛应用。缺点是对大质量数的离子质量歧视效应较大。