Manyetik alan bileşeni parçacıklara, hareketlerine dik yönde kuvvet uyguladığından, parçacıklar doğru üzerinde değil, spiraller üzerinde kayarlar. Dolayısıyla, manyetik alan kuvvetlerinin kinetik enerji artışına bir katkısı, genelde zaten olamadığı gibi, burada da yoktur. Parçacıklar, ana hareket yönlerine dik düzlemde de hız bileşenlerine sahip olabildiklerinden, zamanla bu düzlemde bir dağılma gösterirler.

Dolayısıyla arada bir ve özellikle de çarpıştırma öncesinde, bir araya getirilmeleri gerekir. Bu amaçla tüp boyunca, ara konumlarda yerleştirilmiş, odaklayıcı 'manyetik mercek'ler bulunur. Daha ağır olan protonları hızlandırmak, elektronlara oranla daha zordur.
Parçacıkların yolları üzerinde atom veya moleküllere rastlayıp çarparak hız kaybetmemeleri için, hızlandırma işinin, vakumlanmış bir tüpün içinde yapılması gerekir. Eğer tüp bir doğru şeklinde ise, bu doğrusal bir hızlandırıcı olur. Parçacıkların ne kadar yüksek enerjilere çıkması isteniyorsa, tüpün de o kadar uzun olması gerekir. Bu durum, tüpün yerleştirileceği tünelin maliyetini arttırır. Bunun alternatifi, ek bir manyetik alan uygulamak suretiyle, parçacıkları dairesel yörüngeler üzerinde döndürerek hızlandırmaktır. Bu seçeneğe göre inşa edilen dairesel hızlandırıcılara, hızlandırma işlemi için kullanılan alan türlerine ve şekillerine bağlı olarak, 'siklotron' veya 'senkrotron' denir.