I en EI-ionekilde produseres elektroner gjennom termionisk utslipp ved å varme opp et trådfilament som har en elektrisk strøm som går gjennom den. Den kinetiske energien til de bombarderende elektronene skal ha høyere energi enn ioniseringsenergien til prøvemolekylet. Elektronene akselereres til 70 eV i området mellom filamentet og inngangen til ionekildeblokken. Prøven som undersøkes og inneholder nøytrale molekyler, blir introdusert til ionekilden i en vinkelrett retning på elektronstrålen. Tett passering av svært energiske elektroner i lavt trykk (ca. 10−5 til 10−6 torr) forårsaker store svingninger i det elektriske feltet rundt de nøytrale molekylene og induserer ionisering og fragmentering. Fragmenteringen i elektronionisering kan beskrives ved hjelp av potensielle kurver fra Born Oppenheimer som i diagrammet. Den røde pilen viser elektronets kollisjonsenergi som er nok til å fjerne et elektron fra analytten og danne et molekylært ion fra ikke-dissosiative resultater. På grunn av den høye energien som tilføres av de andre 70 eV-elektronene enn molekylionet, kan flere andre bindingsdissosieringsreaksjoner sees på som dissosiative resultater, vist med den blå pilen i diagrammet. Disse ionene er kjent som andre generasjons produktioner. De radikale kationproduktene blir deretter rettet mot masseanalysatoren av en reflektorelektrode. Ioniseringsprosessen følger ofte forutsigbare spaltningsreaksjoner som gir opphav til fragmentioner som, etter deteksjon og signalbehandling, formidler strukturell informasjon om analyten.