thumb|Tandemowy spektrometr mas ESI-Q-TOF połączony z systemem HPLC. Własność Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN Tandemowy spektrometr mas (MS/MS, MS²) – rodzaj spektrometru mas wyposażonego w dwa analizatory. Pierwszy analizator pozwala na przejście tylko jonów o określonym stosunku masy do ładunku elektrycznego (jony macierzyste). Za nim zwykle znajduje się urządzenie pozwalające na fragmentację badanych jonów (np. przez zderzenia z cząsteczkami gazu obojętnego), w wyniku czego z jonu macierzystego powstają jony potomne. Drugi analizator takiego spektrometru rejestruje stosunki mas do ładunków jonów potomnych (widmo masowe). Ten sposób pracy spektrometru mas nazywany jest trybem MS/MS lub MS². Spektrometry tandemowe mogą pracować jak zwykły spektrometr mas (tryb pracy MS) – pierwszy analizator przepuszcza wtedy wszystkie jony, urządzenie fragmentujące nie działa, a drugi analizator rejestruje widmo mas.
framed|center|Schemat ideowy zasady działania tandemowego spektrometru mas. Na zielono oznaczono przedziały spektrometru, gdzie analizowane są jony macierzyste (niefragmentowane), na żółto oznaczono części w których badane są jony po fragmentacji (jony potomne).