Ciklotronas yra dalelių greitintuvo tipas, kuris naudoja pastovų magnetinį lauką ir kintamus elektrinius laukus, kad paspartintų dalelę spiraliniu judesiu. Šio tipo dalelių greitintuvai buvo vieni iš pirmųjų sukurtų ir turi keletą pranašumų, palyginti su ankstyvaisiais linijiniais greitintuvais, pavyzdžiui, mažesnio dydžio reikalavimus. Nors technologijų pažanga leido sukurti sudėtingesnius dalelių greitintuvų tipus, ciklotronai vis dar gali būti naudojami įvairiose srityse. Ciklotroną vis dar galima naudoti atliekant fizikinius eksperimentus, ypač kaip ankstyvą kelių pakopų greitintuvo dalį.
1932 m. sukurtas ciklotronas yra dalelių greitintuvas, kuris naudoja sukamąjį judesį, paprastai į išorę augančią spiralę, kad pagreitintų daleles įvairiems tikslams. Dalelių pagreitis paprastai reikalauja gana didelio atstumo, kad dalelės pasiektų pakankamą greitį, kad būtų galima naudoti eksperimentuose. Tačiau ciklotrono konstrukcija leidžia pasiekti didelį efektyvumą mažesniems greitintuvams, nes dalelė juda sukamaisiais judesiais ir nukeliauja didelį atstumą, nereikalaujant ilgo tiesaus koridoriaus praėjimui.
Ciklotronas iš esmės veikia naudodamas porą didelės galios elektrodų, kurių kiekvienas yra „D“ formos plokščiomis kraštinėmis vienas kito link, kad būtų sukurta visa apskritimo forma. Pradedant nuo apskritimo centro, dalelė pradeda tolti nuo centro, tačiau naudojant trauką ir atstūmimą, ji traukiama į sukamąjį judesį. Diodai pakaitomis įkrauna juos, todėl dalelė pagreitėja link vieno, tada lenkiasi aplinkui, kai ji yra stumiama tolyn ir traukiama link kito, tada tęsia modelį tarp dviejų elektrodų. Tai sukurtų tobulą sukamąjį judesį, jei būtų paliktas vienas, tačiau tarp dviejų diodų sukuriamas magnetinis laukas, kuris yra statmenas dalelės sukamajam judėjimui.
Šis magnetinis laukas šiek tiek pakeičia dalelės judėjimą, todėl kiekvieną kartą, kai ji praeina tarp dviejų elektrodų, ji šiek tiek nutolsta nuo apskritimo centro. Šiek tiek pajudinus dalelę į išorę, kelias, kuriuo ji eina pagreičio metu, tampa į išorę augančia spirale, o ne apskritimu. Tai leidžia dalelei ilgainiui atsitrenkti į tikslinę zoną sulaikymo bloko viduje, kur ją galima nukreipti tolesniam tyrimui ar naudojimui.
Vienas iš pagrindinių ciklotrono trūkumų yra tas, kad tikslinė sritis gali būti naudojama tik dalelėms, keliaujančioms tokiu greičiu, kurį galima tinkamai apskaičiuoti naudojant Niutono fiziką. Didesnis greitis sukeltų reliatyvistinius efektus, o taikinys nebūtų tinkamai smogtas, o tai reiškia, kad ciklotronas paprastai negali sukurti tokio pagreičio, kokį gali pasiekti naujesni linijiniai greitintuvai. Tačiau buvo sukurti izochroniniai ciklotronai, kurie gali kompensuoti reliatyvistinius dalelės pokyčius ir gali būti gana veiksmingi.