کروماتوگرافی مایع - طیف سنج جرمی برای بسیاری از کاربردها  از توسعه ترکیبات دارویی گرفته تا آنالیزهای محیط زیستی، روش مناسبی است. توانایی شناسایی گستره وسیعی از ترکیبات، این روش را برای دانشمندان در بسیاری از زمینه ها به یک روش عمومی و متداول تبدیل ساخته است. زمینه های کاربرد LC-MS  بسیار متنوع است که دستگاه ها و روش های بسیار زیادی را شامل می شود. ارائه لیست کاملی از کاربردهای LC-MS عملا غیرممکن است. انعطاف پذیری این روش، استفاده از آن را در زمینه های بسیاری جذاب و کارآمد ساخته است. برخی از کاربردهای جالب توجه این روش در مقاله حاضر فهرست شده است.