又称四极滤质器（quadrupolemassfilter)。它由四根平行的截面为双曲面或圆形的筒形电极组成，对角电极相连构成两组，在两组电极上施加直流电压u和射频交流电压v。当具有一定能量的离子进入筒形电极所包围的空间后，受到电极交、直流叠加电场的作用，以复杂的形式波动前进。在一定的直流电压和交流电压比（u/v）以及场半径r固定的条件下，对于某一种射频频率，只有一种质荷比的离子可以顺利通过电场区到达检测器，其他离子在运动过程中撞击在圆筒电极上而被“过子滤”掉。

将交流电压的频率固定，而连续改变直流电压和交流电压的大小（保持u/v比值不变），称为电压扫描；保持电压不变而连续改变交流电压的频率，称为频率扫描。用这两种方法都可以使不同质荷比的离子依次到达检测器，记录质谱图。

用四极杆代替了笨重的电磁铁作为质量分析器，使这类质谱计具有体积小、重量轻、价格低的突出优点，成为最为广泛使用的质谱计。另外，四极质量分析器通过扫描电场（电压或频率）记录质谱，其扫描速度远快于磁偏转质量分析器中磁场的扫描速度，更适合于与色谱联用。