Das Synchrozyklotron ist eine spezielle Architektur eines Teilchenbeschleunigers, die auf den Kreisbeschleuniger zurückgeht. Von der Bauweise her handelt es sich also um ein Zyklotron, das jedoch einen besonderen Synchronisationsprozess erfordert: Bei relativistisch schneller Bewegung der Teilchenstrahlen im Zyklotron erhöht sich der relativistische Impuls der Teilchen dramatisch und muss durch synchrone Abstimmung von Magnetfeld und Spannungsfrequenz ausgeglichen werden. Dieser präzisen Justierung verdankt dieser Beschleunigertypus den Namen. In Synchrotronbeschleunigern wurde die Synchrotronstrahlung entdeckt, also Strahlung, die beschleunigte elektrische Ladungen in Magnetfeldern emittieren. Weil sich die Teilchen typischerweise relativistisch schnell bewegen, ist diese Strahlung scharf in Bewegungsrichtung gebündelt (relativistische Kollimation, Beaming)