Trong phân tích định tính, quang phổ chưa biết được so sánh với quang phổ đã biết trong thư viện. Mỗi khí được "xác định chắc chắn" bởi quang phổ của nó. So sánh với dữ liệu thư viện là một quy trình nhận dạng mẫu đơn giản. Tùy theo tình trạng sẵn có, có thể thực hiện so sánh bằng một số dụng cụ phụ trợ. Ví dụ, theo vị trí, kích thước và trình tự của năm hoặc mười đỉnh cao nhất. Tất nhiên, chỉ có thể so sánh sau khi phổ đã được chuẩn hóa, bằng cách đặt chiều cao của đường cao nhất bằng 100 hoặc 1000 (xem Bảng 4,5 làm ví dụ). 

Việc so sánh có thể được thực hiện thủ công trên cơ sở các bộ sưu tập bảng (ví dụ: A. Cornu & R. Massot: Compilation of Mass Spectral Data) hoặc có thể được thực hiện với sự hỗ trợ của máy tính; có thể sử dụng các cơ sở dữ liệu lớn (ví dụ: Cơ sở dữ liệu Quang phổ, Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, Cambridge). 

Khi so sánh với thông tin trong thư viện, cần chú ý xem có sử dụng các nguồn ion giống nhau hay ít nhất là năng lượng va đập điện tử giống nhau hay không. 

Tuy nhiên, tất cả các khả năng này thường quá phức tạp đối với các vấn đề gặp phải trong công nghệ chân không. Nhiều máy đo quang phổ khối lượng thương mại có thể hiển thị một số quang phổ thư viện trên màn hình để người dùng có thể thấy ngay liệu "chất thư viện" có thể có trong chất được đo hay không. Thông thường, quang phổ đo được là kết quả của hỗn hợp khí và đặc biệt thuận tiện nếu màn hình cung cấp khả năng trừ (bằng cách thử nghiệm) quang phổ của từng (hoặc nhiều) khí từ quang phổ đo được. Khí chỉ có thể tồn tại khi trừ không cho ra bất kỳ giá trị âm nào cho các đỉnh chính. Hình 4,16 minh họa quy trình trừ từng bước bằng phần mềm Transpector-Ware. 

Bất kể phân tích định tính được chuẩn bị như thế nào, kết quả luôn chỉ là một "gợi ý", tức là giả định về loại khí nào có thể có trong hỗn hợp. Khuyến nghị này vẫn phải được xem xét, ví dụ: bằng cách xem xét khả năng một chất nhất định sẽ có trong quang phổ. Ngoài ra, việc ghi lại quang phổ mới cho chất này có thể giúp đạt được độ rõ ràng.