串聯質譜儀通常使用的都是離子模式來鑒定蛋白質的氨基酸序列（圖1A）。目前所有的MS/MS質譜儀都具有該功能。不過表1中列舉的其它特殊的質譜儀也具有MS/MS功能。如果要發現蛋白質中的某個功能基團則需要用到母離子掃描功能或者中性丟失掃描功能，而這就必須用到三重四級桿質譜儀，如，Q-Q-Q質譜儀，或四級桿離子阱質譜儀，如，Q-Q-LIT質譜儀。比如復雜混合物里的蛋白質磷酸化位點和糖基化位點就都可以用這種方法（在碰撞池中產生特殊的報告離子，通過它來進行特殊的功能檢測）檢測出來。在一個典型的質譜檢測試驗中，首先先用母離子掃描或中性丟失掃描都能發現目標組分，然后再用傳統的MS/MS方法鑒定蛋白質的氨基酸序列以及定位修飾位點。
三重四級桿質譜儀在MRM模式下也能以極高的敏感度進行定量分析。已知的或未知的分析物都以極高的敏感度和選擇性能被定量檢測出來（圖1D）。這種高選擇性得益于質譜儀能夠對代表一個肽段的一對母離子和片段裂解物離子進行實時監測。而且，在MRM模式下進行的兩輪選擇過程會極大地提高檢測的靈敏度，因為，第一輪篩選過后只能剩下很少的離子，這也就將背景噪聲減小到了最低水平。碰撞誘導解離片段離子（collision-induced dissociation fragment ions，CID）來源于母離子，這些CID離子能夠產生離散信號，而背景化學噪聲信號則是隨機分布的。最后，由于這種采樣時間很長的技術固有的非掃描本質使得它的敏感度非常高，相比離子掃描技術的探測極限（LOD）要高出好幾個數量級。