Принцип работы линейного ускорителя заряженных частиц заключается в том, что частицы разгоняются в вакууме под действием электрического поля, создаваемого разностью потенциалов. 1

В таких ускорителях заряженная частица подвергается многократному ускорению, пролетая сквозь ряд цилиндрических трубок, присоединённых к электрическому генератору высокой частоты. 13 Пучок частиц двигается вдоль оси трубок. 3 Внутри каждой трубки электрическое поле равно нулю, а соседние трубки имеют противоположную полярность. 1 Таким образом, ускорительное поле находится в зазорах между трубками. 1

Частота генератора и размеры трубок подбираются так, чтобы сгусток ускоряемых частиц подходил к очередному зазору в тот момент, когда полярность трубок изменяется на противоположную. 1 За счёт многократного прохождения ускоряющих зазоров удаётся получить очень большие энергии ускоряемых частиц при сравнительно низких ускоряющих напряжениях. 1