Em um espectrômetro de massa, uma amostra vaporizada é bombardeada com elétrons de alta energia, que causam os componentes da amostra para se tornar íons carregados positivamente. Eles são então acelerados por campos elétricos e subsequentemente desviados por campos magnéticos, em última análise, colidindo com um prato e produzindo uma corrente elétrica mensurável.

Devido à escassez de cobre durante a guerra, os eletroímãs foram feitos usando milhares de toneladas de prata emprestados pelo Tesouro dos Estados Unidos. Para tirar o máximo de proveito da grande quantidade de eletroímãs necessários, múltiplos calutrons foram dispostos em torno dele em um grande oval, chamado de pista de corrida por causa de sua forma.