同步加速器是一種圓形加速器。通過根據粒子的加速度控制磁場的頻率和加速電場，在保持加速粒子的軌道半徑恒定的同時進行了加速。

2011年，最高能量同步加速器可以加速粒子，CERN所述的大型強子對撞機是一個（LHC），質子7???EV可以加速到。

通常，粒子不僅僅由同步加速器加速，而且以這樣的方式操作：使得在前一級由加速器加速至適當能量的粒子入射并被加速至更高的能量。作為前級加速器，使用線性加速器，回旋加速器，小型同步加速器等。

最佳設計取決于被加速粒子的比電荷，并且電子同步加速器與質子?/?重離子同步加速器之間存在很大差異。因此，隨著加速能量的增加，難以將單個加速器用于兩種應用。特別地，在用于能量邊界搜索的大規模同步加速器中，習慣上專門設計其中之一。

在電子的情況下，即使在相對較小的磁場下，軌跡也很容易彎曲，因此使用的電磁體（彎曲磁體）足夠小，可以及時使用，但是即使能量相對較低，速度也很高，并且由于同步加速器輻射而損失了能量。因為它很大，所以除非始終以強大的力量加速，否則它無法保留電子的能量。另一方面，當加速質子和重離子時，同步加速器輻射的影響相對較小，并且即使以相對較小的加速度也可以保持粒子的能量。有必要使用超導電磁體。

同步加速器已廣泛用于高能物理實驗（例如基本粒子實驗）中，因為它們可以實現傳統線性加速器和回旋加速器難以實現的高能粒子束。截至2007年，所有運行的高能碰撞實驗加速器均為同步加速器。典型的高能實驗加速器，包括已停產的加速器，包括CERN的LEP和LHC，美國費米實驗室的Tevatron，布魯克海文國家實驗室的RHIC，高能加速器研究組織的Tristan?/?B工廠等等

但是，由于同步加速器輻射對于電子同步加速器而言較大，因此難以設計更高能量的加速器，并且大型線性加速器將被構造為下一代高能電子對撞機。

可以積極利用與電子同步加速器相關的大同步加速器輻射。它具有強度高，方向性強的均勻白光，該光也稱為同步加速器輻射。日本的代表機構包括兵庫縣的SPring-8和茨城縣的光子工廠。

惡性腫瘤的放射線療法中使用輻射作為，使用質子和更重的重顆粒的方法。為此目的，同步加速器用作加速器以提供質子束和重粒子束。日本的代表性設施包括國立放射科學研究所的HIMAC。

同步加速器通過繼續將能量提供給所述加速粒子，因為它可以沿著預定圓形路徑，循環進行存儲環或存儲環（儲存環）也被稱為。在上述同步輻射裝置中，加速器本身就是一個電子存儲環。