İyon prob analizi, örnek yüzeyini bombalayan ve ikincil iyonlar üretmek için püsküren yüksek enerjili bir primer iyon ışınıdır. Bu yüklü parçacıklar kütle analizörü tarafından ayrıldıktan sonra, nihayet dedektöre gelirler, böylece numune yüzeyi üzerindeki malzeme bileşiminin doğru analizini sağlarlar.