阿爾法磁譜儀（alphamagneticspectrometer，簡稱ams）是由永磁體、上下各兩層的閃爍體、緊貼永磁體內壁的反符合計數器、內層的6層矽微條探測器以及契倫科夫探測器等組成。
阿爾法磁譜儀的主體結構是由銣鐵硼材料製成的永磁體，其重量約2千克，是一個高1米、直徑1.2米、長0.8米的空心圓柱體，其中的磁場強度為1400高斯，能長期在太空中穩定工作。ams可根據磁場反應的粒子電荷以及粒子的軌跡、速度、質量等信息，進而可以推斷粒子的正與反。可以說，ams是當今最先進的粒子物理傳感器。
科學家們想要ams在太空探測什麼？有的學者指出，因為星球內部產生核聚變反應時，一定會有碳產生，假如能夠探測到一個反碳粒子，就說明有一個產生這個反碳粒子的反星球存在，也等於找到了反物質世界的直接證據。但反碳粒子在宇宙間微乎其微，所以，科學家們更抱有希望的是，ams實驗能探測到比反碳粒子多得多的反氦粒子，這將被視為反物質世界的間接證據。
航天實驗表明，阿爾法磁譜儀運行狀況良好，經受住了發射升空時的劇烈震動和嚴酷的太空工作環境的考驗，捕捉到許多宇宙射線帶電粒子的蹤跡。按照預定的計劃，阿爾法磁譜儀將於2001年2月裝載到阿爾法國際空間站上，它將作長達3年的反物質空間探測。
阿爾法磁譜儀在太空的正常運行，揭開了人類探索宇宙反物質重大科學實驗的序幕。