Циклотрон является ускорителем элементарных частиц. В физике, частоты циклотрона двигаются перпендикулярно направлению однородного магнитного поля. Такое движение всегда является циклическим, и частота циклотрона хорошо определена. Циклотроны ускоряют заряженные частицы, используя высокочастотное, переменное напряжение, т.е. разность потенциалов. Перпендикулярное магнитное поле заставляет частицы двигаться по кругу так, чтобы они повторно сталкивались, ускоряясь много раз.

Эта установка ускорителя была изобретена Лео Сцилардом и впервые построен для научных исследований в Калифорнийском университете, Беркли, Эрнестом Лоуренсом в 1932 году. В этот же период подобные установки были построены в других научных лабораториях мира, в том числе в СССР. Самый большой циклотрон расположен в Национальной лаборатории ядерной физики и физики элементарных частиц Канады. Эта установка обладает 4 000 тонным главным магнитом, диаметр которого составляет 18 м. и способен производить энергию в 0.46 Т.

Циклотрон работает таким образом, что электроны, собранные в вакуумной емкости, расположенной в узком промежутке между двумя полюсами большого магнита. В циклотроне высокочастотное переменное напряжение применяется поочередно, то привлекая, то отражая заряженные частицы. Затем частицы, концентрируются около центра магнитного поля, и увеличивается их скорость, и как следствие, энергия. Перпендикулярное магнитное поля, проходящее через электроды вертикально, объединяет с увеличивающейся энергией частиц и приводит к тому, что частицы начинают двигаться по спирали.

В течение нескольких десятилетий циклотроны использовали как источник высокоэнергетических лучей для экспериментов ядерных физиков, некоторые до сих пор продолжают использоваться этими учеными. Ко всему циклотрон используется в медицине, особенно в протонной терапии для лечения рака.