回旋共振型加速器应用高频电场加速沿园弧轨道作回旋运动的电子、质子或其它粒子。1930年劳伦斯提出回旋加速器的理论后,经多次反复的研究后于1931年和他的研究生利文斯顿(M. S. Livingston)成功的研制出了世界上第一台回旋加速器,这台加速器的磁极直径为10cm,加速电压为2kV,可使氘离子加速到80keV。几年后,劳伦斯的回旋加速器所达到的能量已超过天然放射性和当时其它加速器的能量。此后,人们按劳伦斯理论建造的经典回旋加速器可产生44MeV的α粒子或22MeV的质子。然而,由于相对论效应所引起的矛盾和限制,经典回旋加速器的能量难以超过20MeV。后来,研究人员根据1938年托马斯(L. H. Thomas)提出的建议,到60年代后建造了新型的等时性扇形聚焦回旋加速器(Sector Focusing Isochronous Cyclotron),70年代后,建造了大批能加速相对论性粒子的回旋加速器,尤其是在质子同步加速器基础上发展起来的贮存环和对撞机,在质心系统的有效作用能可达到2~40TeV。电子同步回旋加速器由于同步辐射的限制,其能量不高于8GeV。