Ионные ловушки в современных исследованиях работают следующим образом: они позволяют локализовать и удерживать в ограниченном пространстве отдельные заряженные частицы, чтобы впоследствии совершать с ними разные манипуляции — например, перемещать или охлаждать их. 2

В ионных ловушках типа Пеннинга охлаждённые частицы и ядра удерживаются скрещёнными магнитным и электрическим полями в малом объёме в течение длительного времени. 4 Возбуждением и измерением резонансной частоты их вращения в ловушке можно прецизионно определить массы частиц в широком диапазоне, от сверхтяжёлых химических элементов до элементарных частиц (нуклонов и электронов). 4

В орбитальной ионной ловушке (Orbitrap) используется симметричное статическое электрическое поле между внешним и внутренним электродами специальной формы. 5 Попадающие в поле ионы начинают двигаться по стабильным циклическим траекториям вокруг центрального электрода и одновременно осциллировать вдоль оси центрального электрода. 5 Ион детектируется по наведённому изображению тока на внешних электродах, а затем конвертируется в масс-спектр с помощью алгоритма Фурье-преобразования. 5

Также ионные ловушки используются в исследованиях для целей нейтринной физики, например, для изучения свойств частицы нейтрино. 4