تستخدم مسرعات الجسيمات مجالات كهربائية ومغناطيسية قوية لتسريع الجسيمات الأولية إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء. وتتيح هذه الأجهزة اختبار تنبؤات النسبية الخاصة بدقة كبيرة، كما تساعد العلماء على دراسة البنية الأساسية للمادة والقوى الطبيعية من خلال تصادم الجسيمات عالية الطاقة.
تعمل بعض مسرعات الجسيمات في أنفاق دائرية تسمح للحزم بالمرور مراراً عبر مناطق التسريع، فتزداد طاقتها تدريجياً قبل حدوث التصادم. ومن أمثلتها مصادم تيفاترون في مختبر فيرميلاب قرب شيكاغو، الذي بلغ محيطه نحو ٦.٣ كيلومترات، ومصادم الهادرونات الكبير في سيرن قرب جنيف، الذي يبلغ محيطه نحو ٢٧ كيلومتراً.
