Técnica espectrométrica de massa que é usada para análise química microscópica. Um feixe de íons primários com uma energia de 5-20 quiloeletrovolts (keV) bombardeia um pequeno ponto na superfície da amostra em condições ultra altas de vácuo. Os íons secundários, positivos e negativos, expelidos da superfície são analisados em um espectrômetro de massa em consideração a sua proporção de massa e carga. A imagem digital pode ser gerada dos feixes dos íons secundários e sua intensidade pode ser medida. As imagens iônicas podem ser correlacionadas com as imagens da microscopia de luz ou outra fornecendo ferramentas úteis para o estudo dos efeitos moleculares e drogas.