Os aceleradores foram inventados na década de 1930 para fornecer partículas energéticas para investigar a estrutura do núcleo atômico. Desde então, eles têm sido usados para investigar muitos aspectos da física de partículas. O trabalho deles é acelerar e aumentar a energia de um feixe de partículas, gerando campos elétricos que aceleram as partículas e campos magnéticos que as direcionam e focalizam.
Um acelerador vem na forma de um anel (um acelerador circular), onde um feixe de partículas viaja repetidamente em um loop, ou em linha reta (um acelerador linear), onde o feixe de partículas viaja de uma extremidade a outra. No CERN, vários aceleradores são unidos em sequência para atingir energias sucessivamente mais altas.
O tipo de partícula usada depende do objetivo do experimento. O Large Hadron Collider (LHC) acelera e colide prótons e também íons pesados de chumbo. Pode-se esperar que o LHC exija uma grande fonte de partículas, mas os prótons para feixes em um anel de 27 quilômetros vêm de uma única garrafa de gás hidrogênio, substituída apenas duas vezes por ano para garantir que esteja funcionando na pressão correta.