MALDI 用激光轰击吸附了有机基质的样品，基质吸收能量将 analyte 解吸并软电离，依赖基质是它的最大特征。DESI 用带电雾滴撞击样品表面，靠液滴动量解吸并电离，全程常压免基质。
SIMS 则用聚焦的一次离子束（如 Ga+、Bi3+）轰击样品，使表面分子溅射并电离，属硬电离、无需基质、可在超高真空下工作。三种机制决定了它们后续在分辨率、背景与分子覆盖上的不同走向。
SIMS（尤其 TOF-SIMS）分辨率最高，可达亚微米乃至纳米级，是唯一的亚细胞/纳米成像手段；MALDI 常规数微米至数十微米，常压 AP-MALDI 略低；DESI 通常数十微米，受喷雾斑尺寸限制。
新策源 LDPI 用激光解吸+光化学电离，在免基质常压条件下达到 2–3 μm，填补了「常压免基质」与「单细胞分辨」之间的空白。若需纳米级则需 TOF-SIMS。
MALDI 需均匀喷涂小分子基质，步骤繁琐且基质峰会干扰 m/z<700 的低质量区，因此更擅长蛋白、多肽（m/z 数千以上）；SIMS 无需基质、背景干净但属硬电离，大分子易碎裂，擅长脂质、代谢物与元素；DESI 免基质、常压、适合代谢物与脂质。
对小分子药物与代谢物成像，MALDI 的基质背景是主要障碍，而 DESI/LDPI/DPI 等免基质路线低质量区更干净。三者对比可归纳为一句话：MALDI 看大分子、SIMS 看纳米、DESI 看常压免基质代谢。
做蛋白/多肽组织成像选 MALDI；做单细胞、亚细胞或元素/脂质纳米分布选 SIMS；做常压、免基质、快速的组织代谢与脂质成像选 DESI 或 LDPI/DPI。
需要强调的是，三者并非互斥，常在同一课题中互补：用 MALDI 看蛋白分布、用 DESI/LDPI 看小分子代谢、用 SIMS 看纳米级脂质或元素，再与 H&E 配准构建多尺度证据链。
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