Syklotronen består av et vakuum-kammer hvor ladede partikler blir akselert av høyfrekvent vekselspenning. Ved hjelp av magnetfelt blir partiklene holdt i en tilnærmet sirkelformet bane. For hver gang partiklene passerer åpningen mellom de halvmåne-formede elektrodene blir de akselerert. Syklotronen kan akselerere ladede partikler som protoner, deuteroner, alfapartikler og tyngre ioner.