Akceleratory zostały wynalezione w latach trzydziestych XX wieku w celu dostarczania cząstek energetycznych do badania struktury jądra atomowego. Od tego czasu były wykorzystywane do badania wielu aspektów fizyki cząstek elementarnych. Ich zadaniem jest przyspieszanie i zwiększanie energii wiązki cząstek poprzez generowanie pól elektrycznych, które przyspieszają cząstki, oraz pól magnetycznych, które je kierują i skupiają.
Akcelerator występuje albo w postaci pierścienia (akcelerator kołowy), w którym wiązka cząstek przemieszcza się wielokrotnie wokół pętli lub po linii prostej (akcelerator liniowy), gdzie wiązka cząstek przemieszcza się z jednego końca na drugi. W CERN-ie szereg akceleratorów jest połączonych ze sobą w kolejności, aby osiągnąć sukcesywnie wyższe energie.
Rodzaj użytej cząstki zależy od celu eksperymentu. Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) przyspiesza i zderza protony, a także ciężkie jony ołowiu. Można by oczekiwać, że LHC będzie wymagał dużego źródła cząstek, ale protony dla wiązek w 27-kilometrowym pierścieniu pochodzą z pojedynczej butli gazowego wodoru, wymienianej tylko dwa razy w roku, aby mieć pewność, że pracuje pod odpowiednim ciśnieniem.