È un tipo di acceleratore di particelle circolare, utilizzato per ottenere fasci di protoni e di ioni leggeri o pesanti dotati di elevata energia cinetica. Le particelle cariche vengono accelerate grazie a un campo elettrico alternato, mentre un campo magnetico costante provvede a incurvarne la traiettoria. Man mano che la velocità aumenta, le particelle seguono una traiettoria a spirale che fa sì che la loro orbita aumenti fino a raggiungere l'uscita del ciclotrone. Permette lo studio dei fenomeni di disintegrazione di nuclei atomici, di radioattività artificiale, ecc.