磁场中运行的轨迹发生偏折。这个偏转角度是由原子的质量所决定的。质谱仪就利用了这个原理来测定离子的质荷比。如果一个样品里面有多种同位素，质谱可以通过测量不同离子束的强度来推导每一种同位素的比例。使原子气化的技术包括电感耦合等离子体原子发射光谱以及电感耦合等离子体质谱法。这两种技术都使用了气态或等离子态的样品。另外一个有局限性的方法是电子能量损失谱，它是通过测量透射电子显微镜中电子束穿越一个样品后所损失的能量。具有三维亚纳米级的分辨率，也可以通过来鉴定单个的原子。激发态光谱可以用来研究远距离恒星的元素组