I TWIMS skilles ioner i henhold til mobiliteten gjennom en vandrende bølge i en gassfylt celle. Både radiofrekvens (RF) og likestrøm (DC) påføres en serie ringelektroder kalt en stablet ringionstyring (SRIG) for å begrense ionene og skape en vandrende bølge. Basert på hastigheten og størrelsen på den vandrende bølgen, kan ioner skilles fra hverandre. Mindre ioner har høyere mobilitet gjennom bølgen på grunn av mindre kollisjoner med gassmolekyler og går ut av cellen raskere enn ioner med lavere mobilitet (større ioner). I likhet med DTIMS kan CCS-verdier av ioner beregnes med TWIMS ved hjelp av en kalibrering avledet med kjente standarder. Et kommersielt eksempel på TWIMS-MS-instrumenteringen er Waters Corp Synapt G2-S-instrument.