高能粒子是现代粒子散射实验中的炮弹，是研究物质基元结构的最有用的工具。而且可以说，到目前为止，几乎是粒子物理学家们唯一的工具，没有高能粒子的散射实验，近代物理几乎不会发展起来。早期的高能粒子来源于天然放射性元素如铀、镭等放出的高能射线。卢瑟福证明原子有核模型的散射实验用的就是镭放出的α粒子。后来的高能粒子源有所扩充，小居里夫妇发现了人工放射性，获得了诺贝尔奖，赫斯发现了能量极高的宇宙射线，与正电子的发现者安德森共同获得了诺贝尔奖。但从30年代开始，这些手段已经无法满足实验要求，50年代后，粒子加速器和对撞机等现代大型实验装置应运而生，大批粒子不断被发现。 加速器和对撞机的机理类似，都是利用电磁场来加速带电粒子。早期的加速器有高压倍加器、回旋加速器、静电加速器等，后来又相继发明同步回旋加速器、高能粒子对撞机、直线加速器、电子感应加速器等。
