Bei Sektorfeldmassenspektrometern wird ausgenutzt, dass Ionen von magnetischen Feldern abgelenkt werden. Die Trennung der Ionen nach ihren m/z-Werten erfolgt daher in einem Magnetsektor, durch Veränderung der Magnetfeldstärke (Magnetfeldscan) kann der gewünschte Massenbereich gescannt werden. Zusätzlich wirken Magnetsektoren auch richtungsfokussierend und gleichen somit geringe Unterschiede der Eintrittswinkel in den Magnetsektor aus. Moderne Sektorfeldmassenspektrometer sind auch mit min. einem elektrischen Sektor ausgestattet. Diese elektrischen Sektoren sind aber nicht in der Lage, Ionen nach ihrem m/z-Wert zu unterscheiden, sondern ermöglichen durch die Kompensation von Geschwindigkeitsunterschieden der Ionen eine höhere Auflösung. Man spricht bei der Kombination von elektrischem und Magnetsektor von Doppeltfokussierenden Massenspektrometern.
Mit einem doppeltfokussierenden Sektorfeldmassenspektrometer ist auch die Bestimmung der exakten Masse einer Verbindung und damit die Überprüfung ihrer Summenformel möglich. Hierbei wird aber nicht der Magnetfeldscan verwendet, mit dem weite Massenbereiche erfasst werden können. Bei Messungen der exakten Masse kommt der „Voltage-Scan“ zum Einsatz, bei dem das Magnetfeld konstant gehalten wird und die Beschleunigungsspannung der Ionen in der Ionenquelle verändert wird. Dadurch wird zwar nur ein geringer Massenbereich abgedeckt, allerdings wird die erforderliche Massengenauigkeit erreicht.