临床质谱代谢内标在处理和分析生物样品时（如血浆、血清、全血、尿液和组织），经常会发生分析物的损失和信号的波动，这些情况可发生在样品转移、吸附、蒸发、进样体积变化等过程中，尤其在质谱检测时，来自基质的离子化抑制或增强可引起质谱检测信号的变化（基质效应）。通过向同—分析批的所有样品中加入等量的跟分析物具有相似物理化学性质的内标，并用分析物与内标的响应值比进行定量计算，绝大部分分析物信号的波动和量上的损失都可以得到矫正。使用—个好的内标可以极大地提高生物分析结果的准确度、精密度和分析方法的可靠性。
临床质谱代谢内标定量分析中的应用有时也被称为同位素稀释质谱（IDMS）。为降低同位素干扰的影响，SIL-IS的分子质量好比未标记的分析物高出4~5个质量单位。当然，这也不是那么绝对，很多其他因素也得考虑，如化合物的纯度和检测的浓度范围。在同位素内标当中，13C或15N标记的内标通常优于氘（2H、D或d）标记的内标，尽管氘标记的内标容易合成也更便宜。在合成氘标记的内标时，应注意氘原子的取代位置，以确保在样品制备过程中不发生氘-氢交换。
临床质谱代谢内标在这种情况下也可以使用结构类似物内标。结构类似物内标最好与分析物具有相同的关键化学结构和官能团（如—COOH、—SO2、—NH2、卤素和杂原子），差别仅限于C—H部分（长度或位置）。如果关键化学结构或官能团不同，这将导致离子化效率和提取回收率（RE）的差异。此外，结构类似物内标不应与药物在体内生物转化产生的任何产物（如羟基化代谢产物和N-脱烷基化代谢产物）相同，否则会产生干扰。结构类似物内标可从与分析物同类的治疗药物中寻找或通过关键化学结构来搜寻。一旦找到了结构类似物，在做实验之前，可使用计算机软件程序（如Pallas）来评估它们的物理化学性质，如logD值（疏水性）与pK等，并与分析物做比较来确定所选的内标是否合适。
