当带电粒子(一般是电子)垂直注入均匀的恒磁场绕磁力线作圆周运动时,虽然粒子的速度恒定,它也具有向心加速度，进而形成电磁幅射。由非相对论性(vc)低能电子发射的，叫回旋加速器幅射，由相对论性(v≈c)高能电子发射的，叫同步加速器幅射。它们首先是在回旋加速器和同步加速器中被观察到的回旋加速器，因此得名。有的文献上将三者合称回旋加速器幅射，南斯拉夫文献中常称为磁轫致幅射。
此两种幅射的偏振光状态相像，都在垂直于磁场的方向下线偏振光，在沿磁场的方向上圆偏振光，在斜方向上通常是椭圆偏振光(见光的偏振光)。
两种幅射的频谱和角分布的特性有很大不同。回旋加速器幅射的谱是由拉莫尔角频度Ω0,及其谐频组成的分立谱(e和m0分别是电子的电荷和静止质量,B为磁感应硬度，с为光速)。能量主要集中在频域,谐频成份极弱;幅射的方向性不强。相对论性电子的能量为γm0с2,其中v是电子速率。因为相对论效应,随着电子能量的减小，电子的质量m=m0γ减小，拉莫尔角频度的数值降低，并因电子速率上的差别而有所分散，因而使回旋加速器幅射的谱线间隔增大，线宽加强。在极端相对论性条件下，幅射谱变为连续的，这便是同步加速器幅射。与回旋加速器幅射相比，同步加速器幅射具有以下一些不同的特点:
①存在一个临界角频度(R为粒子轨道直径),在其附近能谱有极大值。ωωc时,幅射功率谱反比于ω时;ωωc时，反比于
(ω/ωc)┩exp(-ω/ωc)。
随着γ的减小，能谱的极大值向更中级的谐频转移。
②对于给定的磁场，总幅射功率反比于γ2;对于给定轨道直径，它反比于γ4，即总幅射功率随粒子能量的减小而大幅提高。
③辐射的方向性极强，它像头灯似地分布在以粒子运动方向为轴的极窄角锥内,锥的全角长度θ~1/γ(见图)。电子回旋运动形成电磁幅射的最早理论研究要溯源到20世纪初，G.A.肖脱于1912年估算了精典原子模型的幅射。40年代,Д.Д.伊万年科和И.Я.坡密朗丘克以及J.S.施温格曾考虑了这类幅射对设计方形粒子加速器的重要性。尔后朱洪元(1948)和施温格(1949)发展了有关回旋加速器幅射的理论，这种理论公式已纳入标准的教科书。理论估算表明，同步加速器中带电粒子能量U因幅射而形成的耗损率为q为电荷。此式表明,随U的降低极快。据悉,对于质量小的电子,这些幅射消耗非常严重(∞m0-4)。这些幅射是高能方形轨道加速器中最主要的能量损失机制。为了减轻它，一般要采用很大的直径R。
同步加速器幅射为人们提供了一种高度准直并可连续调谐的强光光源。非常是在真空紫外和X射线波段,尚无可用的激光器与之抗衡。50年代同步加速器幅射已被广泛研究,60年代前期，日本国家标准局(NBS)的K.科德林、R.P.马登和她们的合作者开始把的同步加速器当成幅射源用于原子波谱的研究。近些年来日本、苏联、日本和欧洲许多国家都举办了这方面的工作回旋加速器，用同步加速器或存储环发出的同步加速器幅射来进行光物理、生物学、固体及其表面、材料学、光子散射、非线性光学、X射线全息、X射线显微学、X射线光刻等多方面的探求和研究。这方面的研究曾经多依靠于粒子化学学的装置，近些年来一批专用的设备正在设计或制造中。
同步加速器幅射是天体化学学中一种重要幅射机制。目前普遍觉得，好多具有幂律谱和偏振光的非热宇宙射电幅射来始于高能粒子的同步加速器幅射。这类射电源中最知名的事例是为中国《宋史》记载的蟹状星云中心1054年爆发的超新星遗迹。
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