离子探针显微分析简称离子探针（IMA），也叫二次离子质谱分析，它与电子探针一样，也是固体表面微区成分分析的手段之一。二者的差别在于，离子探针的探针束和分析检测对象都是离子。离子探针具有可以分析氢元素的本领和较高的检测灵敏度等优点，因此，具有良好的发展前景。离子探针分析的简单应用说明如下：
1、微区点分析
离子探针的微区点分析，能够检测包括氢在内的所有元素，分析灵敏度很高，相对检测极限达到10—6~10—9g，绝对重量检测极限达到10—15~10—19g。这表明，它是一种非常优异的微量成分分析方法。
2、深度分析
为了测定特定元素在深度方向上的浓度分析，在采用射束控制法对试样表面进行均匀侵蚀（剥离）的同时，把质谱仪的输出与特定元素离子结合起来作为时间的函数，就能够求其强度随深度的变化。
3、二维分析
试样表面的二维分析（即面分析），是通过二次离子像的测定和线分布进行的。
4、晶界分析
在某些情况下，通过上述的二维分析，也可以测定元素在晶界上的偏聚。由于晶界的宽度只有埃（1埃＝10—8cm）的数量级，所以往往得不到足够深度的数据。为了解决这一问题，曾研制出在离子探针内安装破断组件、产生沿晶断裂而进行分析的方法。