La Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) è una potente tecnica analitica usata nella spettrometria di massa. Consente l'identificazione e la caratterizzazione di varie biomolecole, tra cui le proteine, i peptidi, gli acidi nucleici e i carboidrati. La spettrometria MALDI è ampiamente utilizzata nella ricerca biologica e in medica, nonché in campi come la farmacologia e la biochimica.

L'analita di interesse, una biomolecola o una miscela di biomolecole, viene miscelato con un materiale matrice adatto. La matrice, di solito, è un composto organico, come un piccolo acido organico o una sostanza cristallina, che facilita la ionizzazione. Questa miscela analita-matrice quindi viene depositata su una superficie bersaglio, inserita nello spettrometro di massa e asciugata. Durante l'asciugatura, la matrice forma dei piccoli cristalli che incorporano le molecole dell'analita nella loro struttura.

Una volta preparato il campione, un laser pulsato viene diretto sulla superficie bersaglio. Le molecole della matrice assorbono l'energia del raggio laser, riscaldandosi e vaporizzandosi rapidamente. Questo processo è noto come desorbimento laser. Quando le molecole della matrice vaporizzano, trasportano le molecole di analita incorporate. Le molecole di analita vaporizzate diventano ionizzate attraverso un processo chiamato trasferimento protonico. Il trasferimento protonico avviene tra la matrice e la molecola di analita. La molecola della matrice dona un protone alla molecola di analita, con una conseguente formazione di ioni protonati. Gli ioni di analita vengono quindi accelerati da un campo elettrico e ulteriormente separati in base al loro rapporto massa/carica in un analizzatore di massa a tempo di volo. 

Lo spettro di massa ottenuto dalla spettrometria MALDI fornisce delle informazioni preziose sulla massa e l'abbondanza relativa delle biomolecole analizzate.