二次离子质谱仪用处可多了。它能对固体或薄膜样品进行高精度微区原位元素和同位素分析，可分析元素周期表中除稀有气体外几乎全部元素及其同位素。
在科研领域，它能助力地球早期历史与古老地壳演化、天体化学与比较行星学等研究。比如在地球科学研究中，大型磁式离子探针能为相关研究提供高精度数据。
在技术应用方面，它是前沿的表面分析技术，被广泛用于微电子、化学、纳米、生命科学等领域。能在数秒内扫描和分析表面局部区域并生成成分图，还可用于鉴定有机成分的分子结构。