'n Deeltjieversneller (ook genoem 'n partikelversneller) is 'n apparaat waarin gelaaide deeltjies tot hoë energievlakke versnel word deur hulle tot naby die snelheid van lig te bring. Hierdie versnelling gebeur met behulp van sterk elektriese velde. Mens sou alledaagse toestelle soos die televisie en die rekenaarmonitor as deeltjieversnellers (met lae energievlakke van omtrent 30 keV) kan beskou, net soos die apparate wat gebruik word tydens die opwekking van X-strale. Tydens die produksie van radio-isotope vir mediese gebruik kan 'n deeltjieversneller ook as alternatief vir die omgewingsonvriendelike kernmetode gebruik word. Baie groot deeltjieversnellers word gebruik om die kleinste boustene van materie en antimaterie te bestudeer. Daar kan onderskei word tussen lineêre en magnetiese versnellers. By laasgenoemde word die deeltjies deur die Lorentzkrag van 'n sterk magnetiese veld in 'n sirkelvormige baan gedwing. Magnetiese versnellers word verder opgedeel in siklotrons, betatrons en sinkrotrons. Die siklotron is in 1929 deur Ernest Lawrence ontwerp. Hy het dit gebruik vir eksperimente met deeltjies van 1 MeV. Die eerste siklotron het 'n deursnee van slegs 10 cm gehad. Siklotrons word tans gebruik vir die bestraling van kankerpasiënte.