Фазотрон – циклический ускоритель тяжёлых заряженных частиц (протонов, ионов), в котором частицы двигаются в постоянном и однородном магнитном поле и ускоряются в уменьшающемся по частоте высокочастотном электрическом поле.
    В своих основных чертах принцип действия и устройство фазотрона те же, что и у циклотрона. Однако циклотрон ускоряет нерелятивистские частицы, для которых справедливы законы ньютоновской механики (например, протоны с энергией до 25 МэВ). Для таких частиц время одного оборота в дуантах не зависит от энергии и поэтому в циклотроне используется ускоряющее высокочастотное поле неизменной частоты. Однако, когда скорость протона достигает примерно 1/5 скорости света, вступают в силу законы релятивистской механики и условие синхронизма нарушается. С каждым новым оборотом время обращения увеличивается, и частицы с всё бОльшим опозданием подходят к зазору между дуантами, попадая не в ускоряющую, а в замедляющую фазу высокочастотного электрического поля.
    В фазотроне этот эффект релятивистского запаздывания компенсируется соответствующим снижением частоты ускоряющего поля. В этой связи фазотрон функционирует в режиме повторяющихся с определённой частотой интервалов ускорения. Частота ускоряющего поля в рабочей части каждого интервала падает в соответствии с энергией частиц, а затем возвращается к своему начальному значению. После этого начинается следующий интервал ускорения.