液相色譜-質譜儀，是指樣品中各組分經高效液相色譜儀分離後先後經適用的接口導入質譜儀中，被離子源電離成具有一定質荷比的碎片離子，由質量分析器分離而被檢測，最後由計算機處理得到碎片離子組成的單一組分的質譜圖，再由質譜圖鑑定出該組分的結構組成。液相色譜和質譜在線上的關鍵是選用適合的接口，即要將大氣壓條件下的色譜分離和氣化與質譜高真空條件下的電離完美連線。該連線技術主要有大氣壓離子化（API）技術，如電噴霧電離（ESI）、大氣壓化學電離（APCI）、大氣壓光電離（APPI）和基體輔助雷射解吸電離技術（MALDI）等。其中ESI和APCI接口是現有液相色譜-質譜聯用儀器中最為普遍的接口。接口技術的成功開發使液相色譜-質譜聯用儀在生物、醫藥、化工、農業和環境等領域中得以廣泛套用。液相色譜-質譜聯用結合了液相色譜儀有效分離熱不穩性及高沸點化合物的分離能力與質譜儀很強的組分鑑定能力，其套用範圍極廣。
但液相色譜-質譜聯用的缺點是試樣組分在進入離子源前必須去除溶劑，故沸點與溶劑相近或低的組分不能檢測；由於溶劑很難揮發乾淨，本底效應較高，不利於分辨；沒有商品化的譜庫可對比查詢，只能自建譜庫或自己解析譜圖。液相色譜-質譜聯用儀主要用於非揮發性化合物、極性化合物、熱不穩定化合物和大相對分子質量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）等的分析測定。在土壤科學研究中主要套用於農藥獸藥的殘留物、環境污染物及化感物質等有機物的定性和定量分析。
