简单的说：
（1）质谱：定性、定量，可以推测物质的组成；
原理：将不同质量的离子按质荷比的大小顺序收集和记录下来，得到质谱图。用质谱图进行定性、定量分析及结构分析。质谱分析法是物理分析法，早期主要用于相对原子质量的测定和某些复杂化合物的鉴定和结构分析。
（2）色谱：定量，可分辨样品中的不同物质。
原理：利用混合物中不同组分在两相之间进行不同分配的原理，使混合物分离，并进行定性和定量分析的方法。
应用：
气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析
液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析
（3）光谱：定性，确定样品中主要基团，确定物质类别，从红外到X射线，其应用范围差别很大，是对分子或原子的光谱性质进行分析解析的。
原理：由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成和相对含量。
一、光谱法的特点
（1）分析速度较快。原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在l～2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。
（2）操作简便。有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。
（3）不需纯样品。只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。这是光谱分析一个十分突出的优点。
（4）可同时测定多种元素或化合物。省去复杂的分离操作。
（5）选择性好。可测定化学性质相近的元素和化合物。如测定铌、钽、锆、铪和混合稀土氧化物，它们的谱线可分开而不受干扰，成为分析这些化合物的得力工具。
（6）灵敏度高。可利用光谱法进行痕量分析。目前，相对灵敏度可达到千万分之一至十亿分之一，绝对灵敏度可达10-8g~10-9g。
（7）样品损坏少。可用于古物以及刑事侦察等领域。
随着新技术的采用（如应用等离子体光源），定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可同时测定。还可以进行微区分析。
二、色谱法与光谱、质谱相比
（1）光谱、质谱用于物质定性鉴定，色谱法定性功能差；
（2）色谱法最主要的特点是适用于多组分复杂混合物分离分析；
（3）色谱仪价格比分子光谱、质谱仪低很多，适用范围广；
（4）色谱检测器比分子光谱灵敏度更高，比质谱灵敏度低。
三、光谱定量的局限性和光谱分析的优缺点
局限性：光谱定量分析建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致，这常常比较困难。
光谱分析法的分类：
（1）按照电磁辐射的本质，可分为：
原子光谱法：X射线荧光、原子荧光、原子吸收、原子发射；
分子光谱法：紫外可见、红外可见、分子荧光、分子磷光、核磁共振、化学发光。
（2）电磁辐射传递方式：
吸收光谱法：核磁共振、红外可见、紫外可见、原子吸收；
发射光谱法：原子发射、原子荧光、分子荧光、分子磷光、X射线荧光、化学发光。
（3）依据物质与辐射相互作用的性质：
发射光谱法、吸收光谱法、拉曼散射光谱法。
光谱分析的优点：
1. 采样方式灵活，对于稀有和贵重金属的检测和分析可以节约取样带来的损耗。
2. 测试速率高，可设定多通道瞬间多点采集，并通过计算器实时输出。
3. 对于一些机械零件可以做到无损检测，而不破坏样品，便于进行无损检测。
4. 分析速度较快，比较适用做炉前分析或现场分析，从而达到快速检测。
5. 分析结果的准确性是建立在化学分析标样的基础上。
光谱分析的缺点：
1. 对于非金属和界于金属和非金属之间的元素很难做到准确检测。
2. 不是原始方法，不能作为仲裁分析方法，检测结果不能做为国家认证依据。
3. 受各企业产品相对垄断的因素，购买和维护成本都比较高，性价比较低。
4. 需要大量代表性样品进行化学分析建模，对于小批量样品检测显然不切实际。
5. 模型需要不断更新，在仪器发生变化或者标准样品发生变化时，模型也要变化。
6. 建模成本很高，测试成本也就比较大了，当然对于大量样品检测时，测试成本会下降。
7. 易受光学系统参数等外部或内部因素影响，经常出现曲线非线性问题，对检测结果的准确度影响较大。
四、质谱的优缺点
质谱法是唯一可以确定分子量的方法，特别是现代生物质谱，适用于生物大分子分子量（数十万）定；具有极高灵敏度，检测限达10-14g。
质谱分类（按照离子源）：
电子轰击（EI）——磁分析器；
化学电离（CI）——飞行时间分析器（TOF）；
大气压电离（API）——四极滤质器；
基质辅助激光解析质谱（MALDI）——离子阱检测器；
快原子轰击（FAB）——离子回旋共振分析器（ICR）。
质谱法的应用：
质谱仪的种类有很多，从分析对象来看，可分为原子质谱和分子质谱法。
质谱最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。测定原子质量的精度超过化学测量方法，大约2／3以上的原子的精确质量是用质谱方法测定的。质谱方法还可用于有机化学分析，特别是微量杂质分析，测量分子的分子量，为确定化合物的分子式和分子结构提供可靠的依据。由于化合物有着像指纹一样的独特质谱，质谱仪在工业生产中也得到广泛应用。
五、总结
色谱、光谱、质谱都有各自的优缺点。为了能够最大限度的发挥每种分析仪器的最大优势，可将两种或三种仪器进行联用来分析样品，联用技术能够克服仪器单独使用时的缺陷。是未来分析仪器发展的趋势所在。