Die Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) kann als Chromatographie in der Gasphase beschrieben werden. Analog zur Flüssigkeitschromatographie wird der Analyt (bei IMS: Ionen) durch Wechselwirkungen mit einer stationären Phase (bei IMS: Gasteilchen) zurückgehalten, eine mobile Phase (bei IMS: Elektrisches Feld) bewegt den Analyten gegen den Widerstand der stationären Phase durch die Trennstrecke hindurch. Bei der Ionenmobilitätsspektrometrie erfolgt die Trennung der Ionen durch Unterschiede im m/z-Wert, der Ladung und/oder dem Stoßquerschnitt der Verbindungen. Besonders von Interesse ist die Trennung über den Stoßquerschnitt, da hierdurch auch Konformationsisomere, Strukturisomere oder Enantiomere voneinander getrennt werden können.
Routinemäßig kann diese Technik angewendet werden, um bei sehr komplexen Proben, bei denen eine HPLC-Trennung nicht ausreichend ist, eine weitere Auftrennung zu realisieren. Besonders bei Ionen mit sehr ähnlichem m/z-Wert und annähernd gleicher LC-Retentionszeit ist dies vorteilhaft, da durch die Trennung mittels IMS der Anteil an gemischten Fragmentmassenspektren reduziert wird, wodurch die Identifizierung von Verbindungen erleichtert wird.