在普通回旋加速器里，随着粒子能量的增加，回旋周期也逐渐增大，从而引起粒子加速相角的改变．加速到一定能量以后，粒子的相角就移到减速区域，不能继续被加速．电子的静止能量很小，相移现象更为显著，所以在普通回旋加速器里，不能把电子加速到较高的能量(如数兆电子伏左右)．但是，如果适当地选择加速器的参数，就有可能利用在大致均匀的磁场里电子回旋周期随能量改变很大的特点，来建造一种加速电子的回旋加速器，这就是电子回旋加速器。

在这种加速器里，加速电压频率固定不变，随着能量的增加，电子的迥旋周期也逐渐增大．适当地选择加速器的参数，使得每加速一次电子迥旋周期的增加量恰好是加速电压周期的整数倍，因而起始条件满足谐振加速要求的电子，在每一次加速后，相角都增大2π的整数倍，从谐振加速的观点来看，等于电子没有发生相移，电子可以在固定的相角上继续加速，只是倍增系数逐渐增大．这种加速原理是1944年提出来的。

电子回旋加速器采用谐振腔作它的加速设备，加速电压的频率很高，波长在10厘米以下．这样每加速一次，电子回旋周期的增加量才能等于加速电压周期的整数倍。谐振腔安装在磁场的可用范围的边缘，主导磁场是恒定的，大致均匀分布。电子从装在谐振腔里面的阴极发射出来(或者利用附加设备入射到谐振腔里面去)，开始被加速．随着电子能量的提高，轨道半径也逐渐增大，这些半径逐渐增大的轨道都以谐振腔的加速间隙作它们的公切点，

图3所示是在回旋加速器里电子轨道分布情况的示意图。电子每回旋一圈，就加速—次，所以只要粒子回旋周期等于加速电压周期的整数倍，就有可能进行谐振加速。如果粒子的起始回旋周期等于加速电压周期的整数倍，并且每加速一次回旋周期的增加量也等于高频周期的整数倍，谐振加速条件就能被满足。在不同相角下通过加速间隙的粒子的能量增加量是不相同的，回旋周期的增长量也不相同。所以，并不是所有的电子都能严格地满足谐振加速条件，不过由于有自动稳相现象，很多非严格同步的电子，也能被加速到最终能量。