FT-ICR MS 將離子源產生的離子束引入ICR中,隨后施加一個涵蓋了所有離子回旋頻率的寬頻域射頻信號。在此信號的激發下, 所有離子同時發生共振并沿著一個半徑逐漸增大的螺旋型軌跡運動。
當運動半徑增大到一定程度之后停止激發,所有離子都同時從共振狀態回落,并且在檢測板上形成一個自由感應衰減信號,即像電流(image current)，被電學儀器放大和記錄。得到的像電流是包括了所有離子自由感應衰減信息的時域信號，在經過傅立葉轉換以后就可以獲得一個完整的頻率域譜。而離子的質荷比與其共振頻率具有一一對應關系,因此我們可以方便地得到通常的以質荷比為橫坐標的質譜圖。