为了伴随生物化学的发展，质谱技术也在不断改进和创新，包括多种软电离技术，如快原子轰击（FAB）、场解吸电离（FD）、二次离子质谱（SIMS）、等离子体解吸（PD）、激光解吸（LD）、电喷雾电离（ESI）、热喷雾（TSI）、基质辅助激光解吸电离（MALDI）等。其中ESI和MALDI是目前应用最广泛的两种技术。
20世纪80年代，Fenn首先发展了一种新的样品电离技术，该技术使用带有高压电场（通常为4000电子伏）的金属注射器。样品溶液通过这种高压注射器产生带电液滴并被送入电离室。电离室中的干热气体将这些带电液滴蒸发并分解成大量带有一种或多种电荷的离子，然后进入分离室进行分析。这种电离技术的主要特点是样品分子在电离时可以保持整个分子的完整性，而不会产生碎片离子。因此，它可用于蛋白质、核酸等生物大分子的分析。由于在电离过程中样品溶液中会形成带电液滴，因此这种电离技术被称为ESI技术。
电喷雾质谱采用液体进样，可以与高效液相色谱、毛细管电泳等高效分离方法结合，更好地分析复杂样品。
20世纪80年代末，Hillenkamp和Karas等人提出了另一种电离技术——MALDI技术。该技术将样品和基质（一般为有机酸）按一定比例混合，并将混合物放在探针上。在脉冲激光的照射下，样品分子和基质分子同时吸收激光的能量而气化。气化的基质分子很容易释放出质子，而质子又可以被样品分子捕获，使样品分子带正电。带正电的样品分子在强电场的作用下被加速进入飞行管进行分析。
MALDI技术的基本原理是利用脉冲激光电离基质分子，同时气化样品分子。在气相中，基质分子将质子转移给样品分子，使样品分子带电，为质谱分析做好准备。基质吸收了大部分激光能量，避免了激光损伤样品分子，仅产生准分子离子。此外，脉冲激光作为电离手段，可以减少激光与样品分子的相互作用时间，降低相互作用温度，避免样品分子的热分解。因此，MALDI质谱也可用于生物大分子的分析。
与早期质谱的硬电离方法相比，包括ESI、MALDI在内的软电离技术对样品分子的破坏性较小，并且能够保留整个分子的完整性。
