Принцип работы электронного синхротрона основана, на том же, что и протонные. Хотя благодаря важной особенности в плане технического отношения они гораздо проще протонных. По этой причине дальнейшее увеличение энергии никак не связанно с значительным увеличением скорости, а электронные синхротроны способны работать во время фиксированной частоты ускоряющего напряжения, в случае инжекции пучка с энергией близкой 10МэВ.

Хотя такое преимущество ведется к тому, что на нем иным следствием уменьшения электронной массы. Так как электрон продолжает свое движение по орбите, он движется с увеличением скорости, а значит испускает фотоны – излучения, называющимися синхротронными. Мощность синхротронного излучения ставит в зависимость четвертную степень энергии пучка и тока, и обратно зависима от радиуса кольца. Таким образом, она является пропорциональной величине 4IR – 1.

Данная энергия теряется во время каждого оборота электронного пучка по его орбите, обязана быть компенсированной высокочастотным напряжением, которое подается на промежутки ускорения. Потери мощности, которые рассчитаны на огромные интенсивности, могут достигнуть отметки в десятки мегаватт. Как накопитель больших циркулирующих токов можно использовать циклические ускорители, наподобие электронных синхротронов.

Накопители имеют 2 основных применения: при исследовании ядер и элементарных частиц посредством встречных пучков, о чем было рассказано выше; как источник синхротронных излучений, которые применяются в атомной физике, химии, материаловедении, медицине, а также биологии. Средняя энергия синхротронных фотонов излучения пропорционально 3R – 1. Большая часть фотонов исходит в пределах узких вертикальных углов порядка m/E.