粒子加速器（particle accelerator）全名為“荷電粒子加速器”，是使帶電粒子在高真空場中受磁場力控制、電場力加速而達到高能量的特種電磁、高真空裝置。是人為地提供各種高能粒子束或輻射線的現代化裝備。
日常生活中常見的粒子加速器有用于電視的陰極射線管及X光管等設施。一部分低能加速器用于核科學和核工程，其余的則廣泛用于從化學、物理及生物的基礎研究。一直到輻射化學，射線照相、活化分析、離子注入、射線治療、同位素生產、消毒殺菌、焊接與熔煉、種子及食品的射線處理以及國防等國民經濟的各個領域。
自E·盧瑟福1919年用天然放射性元素放射出來的α射線轟擊氮原子首次實現了元素的人工轉變以后，物理學家就認識到，要想認識原子核必須和粒子進行同步的研究。隨后應用粒子加速器發現了絕大部分新的超鈾元素和合成了上千種新的人工放射性核素，高能加速器的發展又使人們發現了包括重子、介子、輕子和各種共振態粒子在內的幾百種粒子。