En anvendelse av termisk ionisering er termisk ionisering massespektrometri (TIMS). I termisk ioniseringsmassespektrometri plasseres et kjemisk renset materiale på et filament som deretter oppvarmes til høye temperaturer for å få noe av materialet til å bli ionisert når det varmesorberes (kokes av) det varme filamentet. Filamenter er vanligvis flate metallstykker rundt 1–2 mm brede, 0,1 mm tykke, bøyd i en opp-ned U-form og festet til to kontakter som forsyner en strøm.