Jony  zawierające cząsteczkę matrycy, lub cząstkę powstałą w wyniku jej rozpadu, powstają na ogół z małą wydajnością. Dla stabilizacji jonów otrzymywanych z Dithranolu bardzo często stosuje się dodatek kationów srebra [M+Ag]+. W innych przypadkach pod wpływem wysokiej temperatury może zachodzić wydzielenie wody z cząsteczki [M-H2O+H]+.
Najczęściej w widmie obserwuje się przede wszystkim intensywny pik molekularny typu [M+H]+ oraz niewielką liczbę jonów wielokrotnie naładowanych typu [M+nH]n+ oraz jonów typu [nM+H]+. Dwa ostatnie typy jonów powstają częściej przy jonizacji peptydów, oraz cząsteczek o dużej powierzchni. Sporadycznie w technice MALDI tworzą się rzeczywiste jony molekularne typu [M]+. Dotyczy to w zasadzie tylko pomiarów wykonywanych bez użycia matrycy (kaliksareny, fulereny).

MALDI zalicza się do łagodnych sposobów jonizacji, pokrewnych jonizacji chemicznej. Matryca separuje od siebie cząsteczki badanej substancji i w łagodny sposób (tj. bez wywoływania rozkładu) przekazuje im zaabsorbowaną przez siebie energię. Ponieważ główną część energii cieplnej, przekształcanej następnie na energię drgań wiązań chemicznych, pochłania matryca, chroni to badaną substancję przed rozkładem. Natomiast jony substancji o małej masie cząsteczkowej często ulegają w tych warunkach fragmentacji. Paradoks ten tłumaczy się tym, że duże cząsteczki mają wiele możliwości wykonywania drgań i rotacji, tak że zaabsorbowana energia ulega rozproszeniu bez rozerwania wiązań chemicznych. Duży wpływ na to zjawisko ma dodatek kationu o dużym promieniu jak K+, czy Ag+, który stabilizuje powstający jon cząsteczkowy.

Pomiar masy cząsteczkowej

Pomiar masy cząsteczkowej analizowanego związku odbywa się w spektrometrze masowym (MS). Detektor ten został zmodyfikowany i w technice MALDI mierzy czas przelotu jonów Tof (ang. time of flight) Analizowana substancja rozpuszczona w lotnym rozpuszczalniku miesza się z roztworem matrycy  I WSPÓŁKRYSTALIZUJE.

Po dokładnym wysuszeniu próbkę wprowadza się do komory pomiarowej aparatu i usuwa powietrze. Po uzyskaniu dostatecznej próżni wykonuje się właściwy pomiar. Najczęściej wykorzystuje się laser na ciele stałym itrowo-glinowo-neodymowy. Skoncentrowany impuls wywołuje ciąg następujących po sobie reakcji. Najpierw następuje absorpcja promieniowania głównie przez materiał matrycy, odparowanie próbki i wyrzucenie strumienia gazów prostopadle do jej powierzchni. W kolejnym etapie dochodzi do dysocjacji termicznej matrycy i tworzenie jonów (głównie H+, Na+, K+). Powstałe jony reagują z badaną substancją i materiałem matrycy. Wytworzone w ten sposób jony są przyspieszane w polu elektrycznym i kierowane do detektora.  Całkowity czas trwania wymienionych procesów nie przekracza kilku nanosekund, dlatego aby zachodziły one z dobrą wydajnością i powtarzalnością konieczna jest możliwie doskonała homogenizacja próbki. Stąd też w technice MALDI wielkie znaczenie ma sposób przygotowania próbki przed pomiarem (użyta matryca, rozpuszczalnik, stężenia roztworów oraz sposób ich mieszania i nakładania).

Ostatecznym rezultatem analizy MALDI-ToF-MS jest otrzymanie  widma spektrometrycznego, na którym widoczne są sygnały od mas powstałych jonów oraz cząsteczki niezjonizowanej [M]. Sygnał cząsteczki niezjonizowanej widoczny jest bardzo rzadko. Sygnały układają się zgodnie ze wzrostem masy otrzymanego jonu bądź molekuły. Ich intensywność zależy od proporcji i rodzaju otrzymanych jonów (Rys. 3).