SIMS krever høyt vakuum med trykk under 10 Pa (omtrent 10 mbar eller torr). Dette er nødvendig for å sikre at sekundære ioner ikke kolliderer med bakgrunnsgasser på vei til detektoren (dvs. midlere fri veilengde til gassmolekyler i detektoren må være stor sammenlignet med størrelsen på instrumentet), og det begrenser også overflateforurensning ved adsorpsjon av bakgrunnsgasspartikler under måling.