化学电离源与电子轰击型离子源较为相似，是在其基础上设计制造的一种电离源。

相比电子轰击源，化学电离源增加了甲烷气体作为电离缓冲介质，高能电子束的能量吸收后，通过离子作用到样品分子上。具体过程是在系统抽真空之后，先充入大量甲烷气体（100~1000Pa），与少量样品分子混合，电子束与甲烷气体作用几率大，得到的稳定的烷类离子产物（CH5+，C2H5+），但能量较低，与样品分子结合后，经过一系列反应即可得到样品离子，用于后续实验。因此多用于不稳定的样品分子。