臨床質譜代謝內標在處理和分析生物樣品時（如血漿、血清、全血、尿液和組織），經常會發生分析物的損失和信號的波動，這些情況可發生在樣品轉移、吸附、蒸發、進樣體積變化等過程中，尤其在質譜檢測時，來自基質的離子化抑制或增強可引起質譜檢測信號的變化（基質效應）。通過向同—分析批的所有樣品中加入等量的跟分析物具有相似物理化學性質的內標，并用分析物與內標的響應值比進行定量計算，絕大部分分析物信號的波動和量上的損失都可以得到矯正。使用—個好的內標可以極大地提高生物分析結果的準確度、精密度和分析方法的可靠性。
臨床質譜代謝內標定量分析中的應用有時也被稱為同位素稀釋質譜（IDMS）。為降低同位素干擾的影響，SIL-IS的分子質量好比未標記的分析物高出4~5個質量單位。當然，這也不是那么絕對，很多其他因素也得考慮，如化合物的純度和檢測的濃度范圍。在同位素內標當中，13C或15N標記的內標通常優于氘（2H、D或d）標記的內標，盡管氘標記的內標容易合成也更便宜。在合成氘標記的內標時，應注意氘原子的取代位置，以確保在樣品制備過程中不發生氘-氫交換。
臨床質譜代謝內標在這種情況下也可以使用結構類似物內標。結構類似物內標最好與分析物具有相同的關鍵化學結構和官能團（如—COOH、—SO2、—NH2、鹵素和雜原子），差別僅限于C—H部分（長度或位置）。如果關鍵化學結構或官能團不同，這將導致離子化效率和提取回收率（RE）的差異。此外，結構類似物內標不應與藥物在體內生物轉化產生的任何產物（如羥基化代謝產物和N-脫烷基化代謝產物）相同，否則會產生干擾。結構類似物內標可從與分析物同類的治療藥物中尋找或通過關鍵化學結構來搜尋。一旦找到了結構類似物，在做實驗之前，可使用計算機軟件程序（如Pallas）來評估它們的物理化學性質，如logD值（疏水性）與pK等，并與分析物做比較來確定所選的內標是否合適。
