Синхротрон относят к циклическим ускорителям элементарных частиц, который характеризуется постоянными показателями длины орбиты и частот электрического поля, в то время как показатели магнитного поля все время изменяются. Протонный синхротрон был создан Марком Олифентом, однако, первый электронный синхротрон был создан Эдвином Макмилланом. Из-за характеристик работы синхротрона, между сгибающимися секциями магнита расположены прямые секции вакуумных емкостей.

Конструкция синхротрона отличается наличием простых прямых или искривленных секций труб, в отличие от циклотрона, который требует более сложную конструкцию для работы. Конструкция такова, что возникает необходимость в использовании нескольких магнитов, которые помогают направлять пучок заряженных частиц. Прямые секции устанавливают в интервалах вокруг кольца, чтобы создать пространство для ондуляторов и вигглеров. Максимальная энергия, которую может передать циклический ускоритель, как правило, ограничивается силой магнитного поля и минимального радиуса (максимальное искривление) пути элементарной частицы.

Синхротроны используются в различных сферах научной жизни. В частности, для исследований белков и кристаллографии молекулы, микрофальсификации, в фармакологии. Синхротроны повсеместно используются в исследованиях и анализе химических элементов, реакции на наркотические средства живых клеток, микроанализе и неорганической материальной кристаллографии, в производстве микросхем, анализ полупроводников. Некоторые виды синхротронов в медицине используются как аналог рентгеновских установок.