Mithilfe der Massenspektrometrie können die Verhältnisse von Massen und Ladungen von Ionen bestimmt werden.
Die zu untersuchende Substanz wird in die Gasphase überführt und ionisiert.
Die Ionen werden durch ein elektrisches Feld beschleunigt und dem Analysator zugeführt, der sie nach dem Masse-zu-Ladung-Verhältnis sortiert (ist die Ladung bekannt, kann direkt auf die Masse des Ions geschlossen werden).

Der ThermoStar eignet sich für die qualitative und quantitative Gasanalyse auch unbekannter Gase. Für kondensierbare Gase lassen sich selbst niedrige Nachweisgrenzen schnell und einfach feststellen, das Gerät deckt dabei die Massenbereiche 1 bis 100 amu, 1 bis 200 amu und 1 bis 300 amu ab.
Dank Kapillareinlass ist eine nahezu entmischungsfreie Gaszuführung möglich.

Darüber hinaus verfügt das Geräte über eine Kapillare aus Quarz, die mit einem Heizschlauch bis 350 °C geheizt werden kann, wodurch die Kondensation von Dämpfen während der Analyse verhindert wird.