Есть много типов установок ускорителей, хотя все они разделяют ряд общих характеристик. Только заряженные частицы (обычно протоны и электроны, и их античастицы; менее часто дейтроны, альфа-частицы, и тяжелые ионы) могут быть искусственно ускорены; поэтому, первая стадия любого ускорителя — источник иона, чтобы произвести заряженные частицы из нейтрального газа. Все ускорители используют электрические поля (устойчивое, чередующееся, т.д.), чтобы ускорить частицы; большинство установок используют магнитные поля, чтобы содержать и сосредоточить световой луч.

В линейных ускорителях путь частицы проходит по прямой линии; в других установках, например, в циклотронах магнитное поле используется, чтобы «закруглить» путь частицы в круглом или спиральном пути. Первые линейные ускорители использовали высокое напряжение, чтобы произвести высокоэнергетические частицы; большой статический электрический заряд создается, чтобы произвести электрическое поле вдоль установки, и частицы приобретают энергию, двигаясь через электрическое поле.

Ускоритель Коккрофт-Уолтона производил высокое напряжение, используя банк конденсаторов, которые соединены последовательно, таким образом, происходит сложение их отдельных напряжений. Ускоритель Ван де Грааффа достигает высокого напряжения при использовании непрерывно перезаряжаемого движущегося пояса, состоящему из полой металлической сферы.