高压脉冲加速器是采用高频电场来加速粒子的。高压脉冲加速器既能加速质子和重离子，也能加速电子，加速质子的称为质子高压脉冲加速器，加速电子的称为电子高压脉冲加速器。质子高压脉冲加速器的能量从几十到几百兆电子伏。电子高压脉冲加速器的能量可从几兆到几十兆电子伏。高压脉冲加速器可作为高能加速器（或对撞机）的注入器，此外在医疗和工业探伤方面也有广阔的应用前景。

质子高压脉冲加速器一般采用高频电场来加速。加速器的外壳是1-2米的大圆筒，内壁是铜制成的，光洁如镜。沿加速腔的轴线方向，装有好多个金属圆管，称为漂移管。漂移管之间的间隙称为加速间隙。漂移管一个比一个长，而间隙也是一段比一段大。当施加高频电源后，在加速间隙中产生较高的高频电场。我们知道，高频电场的方向和大小是随时间迅速变化的，漂移管设计得很巧妙，它好像一个个“防空洞”，洞中设有高频电场，当粒子的飞行方向与电场方向相同时则使粒子加速，当粒子飞行方向与电场方向相反时，粒子正好躲在“防空洞”中，而不会受到电场反向造成的减速；当电场方向又变得和粒子飞行方向一致时，粒子刚好从前一个“防空洞”出来，在第二个加速间隙中得到加速，电场改变时，又正好躲在下一个“防空洞”。就这样粒子每经过一个加速间隙就受到一次加速，经过若干个这样的间隙，就能使粒子具有较高的能量。

高压脉冲加速器具有束流强度高、能量可逐节增加等优点，缺点是需要昂贵的高频、微波功率源。而且高压脉冲加速器的优点是从零速开始加速很方便，绝大部分回旋加速器的起始加速段（注入器）都是高压脉冲加速器；而且加速重粒子在能量损失方面比起同步加速器来说比较有优势，因为重粒子偏转需要的向心加速度更大；另外事实上都造到很大的时候高压脉冲加速器反而比较不占地方。