Магни́тный спектро́метр, прибор для измерения зависимости интенсивности потока заряженных частиц от их импульсов. Для разделения частиц используется связь траектории частицы в магнитном поле с её импульсом. Если все частицы потока имеют одинаковую массу, магнитный спектрометр позволяет записать энергетический спектр частиц. При анализе потока частиц, имеющих одинаковую энергию, записывают спектр частиц по массе. Энергетическое разрешение магнитного спектрометра (отношение погрешности определения энергии к величине энергии) достигает 10^–3 и выше, разрешение по массам (отношение массы к погрешности её определения) – 10⁴ и выше.

Простейший магнитный спектрометр включает источник заряженных частиц, магнит, детектор заряженных частиц и устройство записи интенсивности потока заряженных частиц, регистрируемых детектором. В магнитном поле с индукцией $\boldsymbol{B}$ заряженные частицы движутся по кривой с радиусом кривизны ${R = mv/qB = p/qB}$, где ${m}$, ${v}$, ${q}$ и ${p}$ – соответственно масса, скорость, электрический заряд и импульс частицы. В однородном магнитном поле, создаваемом в магнитном спектрометре, частицы движутся по окружностям и, разделяясь по импульсам, поступают на детектор, расположенный либо на окружности фиксированного радиуса, либо на касательной к ней при выходе из области магнитного поля. Детектор вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный количеству поступивших на него частиц. В отдельных случаях для разделения частиц в магнитном спектрометре применяется поле, создаваемое соленоидом, или неоднородное аксиально-симметричное поле.

Магнитный спектрометр является основой прецизионных β-спектрометров и магнитных масс-спектрометров. В β-спектрометрах записывается энергетический спектр β-излучения, причём применяются как однородные магнитные поля (секторные или отклоняющие пучок частиц на 180°), так и неоднородные и аксиально-симметричные магнитные поля. В магнитных масс-спектрометрах формируется пучок ионов практически постоянной энергии, что позволяет регистрировать спектр масс этих частиц при изменении магнитного поля.

Впервые прототип магнитного спектрометра был использован в 1907 г. немецким физиком И. Классеном для определения отношения массы электрона к его заряду. На основе прибора Классена в 1918 г. А. Дж. Демпстер построил масс-спектрометр для измерения концентраций изотопов.
В 1940-х гг. К. Сигбан провёл детальные исследования свойств магнитных спектрометров для анализа β-спектров. В начале 21 в. магнитные спектрометры широко применяются в промышленных изотопных масс-спектрометрах, а также в экспериментальной ядерной физике и физике высоких энергий как часть калориметров 4π-геометрии.