Cấu tạo thiết bị gồm 5 phần chính:
1. Bộ phận ion hóa mẫu: gồm có bộ phun sương, torch plasma, nguồn cao tần tạo plasma
Nhiệm vụ: tạo nguồn plasma cation (+)
2. Bộ phận giao tiếp giữa luồn plasma ion và hệ thống chân không: gồm có sample cone, skimmer cone, hệ các thấu kính off-axis
Nhiệm vụ: tập hợp các ion (+) và tăng tốc cho chúng, đồng thời loại bỏ các phần tử trung hòa và phần lớn các photon.
3. Bộ phận loại nhiễu bằng cơ chế va đập suy giảm năng lượng ORS3 (3rd Octopole Reaction System) hoặc bằng phản ứng với ion
Nhiệm vụ: loại hẩu hết các nhiễu bởi ion đa nguyên tư
4. Hệ tách khối và đầu dò diod quang: gồm quardrupole
Nhiệm vụ: tách khối của các ion và hướng cac ion này lần lượt đi vào đầu dò (từ khối nhỏ đến khối lớn) theo thứ tự thế quét
5. Hệ thống LC
Để phân tích nguyên dạng các nguyên tố trong mẫu, hệ ICP-MS kết nối thêm với hệ thống sắc ký lỏng LC.
Nhiệm vụ của LC là tách các nguyên tố ở dạng nguyên thủy của nó rồi đưa vào hệ thống ICP-MS để đo. Ví dụ như tách Cr(III) và Cr(VI), tách Metyl Hg , các dạng Hg hữu cơ và Hg vô cơ, tách các dạng As hữu cơ và As vô cơ.