Όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο, π.χ. ένα ηλεκτρόνιο, επιταχύνεται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο 1 V  (1 βολτ) αποκτάει κινητική ενέργεια ίση με ένα ηλεκτρονιοβόλτ (1eV). Ένας επιταχυντής έχει ένα ή και περισσότερα επιταχυντικά τμήματα με ταλαντούμενα ηλεκτρικά πεδία. Η συχνότητα των ταλαντώσεων ρυθμίζεται ώστε να δώσει στα σωματίδια επιπλέον κινητική ενέργεια, αυξάνοντας έτσι την ταχύτητά τους.

Τα σημερινά πειράματα στοιχειωδών σωματιδίων χρησιμοποιούν πολύ υψηλές ενέργειες, της τάξης των GeV. Σε αυτές τις υψηλές ενέργειες, τα σωματίδια μέσα στον επιταχυντή, αποκτούν ταχύτητες που είναι πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός.