Técnica de espectrometria 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 relação a sua proporção de massa e carga. O imageamento digital pode ser gerado a partir dos feixes de íons secundários e sua intensidade pode ser medida. As imagens iônicas podem ser correlacionadas com as imagens de microscopia óptica ou outra, fornecendo ferramentas úteis para estudos moleculares e de ações de drogas.