Ein Teilchenbeschleuniger ist eine Anlage zur Erzeugung von Teilchenstrahlen . Alle elektrisch geladenen Teilchen , die über eine gewisse Zeit stabil sind, können mit elektrischen oder magnetischen Feldern in einem Vakuumrohr auf Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit gebracht werden. Mit dem dann zur Verfügung stehenden Teilchenstrahl können physikalische Experimente durchgeführt oder Material bearbeitet werden. Zunehmend mehr Teilchenbeschleuniger werden in der Medizin zur Behandlung von Krebszellen eingesetzt. Besonders erfolgversprechend für den Kampf gegen tiefer liegende feste Tumore (zum Beispiel Hirn- und Augentumore) hat sich die Protonen - oder Schwerionentherapie erwiesen. Sie ist zum Beispiel am Paul-Scherrer-Institut in der Schweiz in Anwendung. Für den in Österreich geplanten AUSTRON-Beschleuniger wird sie angedacht (MedAustron).
Man unterscheidet Linear- und Kreisbeschleuniger. Einer der größten Kreisbeschleuniger ist der LHC (Large Hadron Collider). Er ist am Europäischen Kernforschungszentrum CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) bei Genf installiert. Sein Tunnel (der Umfang des Beschleunigerrings) ist 27 Kilometer lang. Er wird verwendet, um Bedingungen zu simulieren, wie sie wenige tausendstel Sekunden nach dem Urknall im Universum herrschten. Die so gewonnenen Erkenntnisse liefern wertvolle Grundlagen für viele Bereiche der modernen Technik.