Ubrzivač čestica, također poznat kao atomski razbijač ili sudarač čestica, je uređaj koji ubrzava subatomske čestice do velikih brzina i održava ih u malim, konzistentnim snopovima. Akceleratori čestica imaju mnoge primjene u uobičajenoj uporabi te u eksperimentalnim i teorijskim istraživanjima fizike. Veliki hadronski sudarač, najveći akcelerator čestica koji je postojao u vrijeme njegove izgradnje, dizajniran je da sudara čestice u nadi da će ih razbiti i otkriti teorijsku česticu Higgs-Bozona. Mnogo manji akceleratori prisutni su u obliku katodnih cijevi u jednostavnim televizorima.
Katodne cijevi i rendgenski generatori, koje mnogi ljudi svakodnevno koriste, primjeri su niskoenergetskih akceleratora čestica. Televizor s katodnom cijevi ima vakuumsku cijev koja sadrži jedan ili više elektronskih topova i sredstva za odbijanje elektronske zrake. Zraka se po potrebi skreće na fluorescentni zaslon s kojeg se emitiraju slike. Generatori X-zraka ubrzavaju i sudaraju velike količine X-zraka s teškom metalnom metom; sve između generatora i metala će povećati uzorak rendgenskih zraka koji udaraju u metal. Medicinski stručnjaci to koriste za dijagnosticiranje problema unutar ljudskog tijela.
Ubrzivači čestica veće snage, poput onih koji mogu pokrenuti nuklearne reakcije, općenito se koriste u znanstvene svrhe. Ubrzivač čestica koji se koristi za fizičke eksperimente obično ubrzava strujanja subatomskih čestica u suprotnim smjerovima pri brzinama blizu brzine svjetlosti. Oni tada manipuliraju i sudaraju te zrake; čestice koje čine grede razbijaju se jedna o drugu i raspadaju se. Fizičari koriste posebne detektore za analizu razbijenih čestica, tražeći još manje čestice. Svaka nova čestica koju su otkrili fizičari pruža svijet uvida u prirodu i sastav sve materije.
Mnogi eksperimentalni sudarači čestica, posebno Veliki hadronski sudarač, izazvali su zabrinutost među nekim fizičarima zbog rizika koji takvi uređaji predstavljaju ne samo za uključene znanstvenike nego i za Zemlju u cjelini. Neke matematičke teorije pokazuju mogućnost da bi akcelerator čestica velike snage mogao uzrokovati stvaranje minijaturnih crnih rupa. Većina fizičara se, međutim, slaže da bi ove mikro crne rupe, ako bi bile proizvedene, predstavljale malu ili nikakvu prijetnju jer bi se ili raspršile u bezopasno Hawkingovo zračenje ili rasle presporo da bi predstavljale bilo kakvu razumnu opasnost.
Nekima se akcelerator čestica može činiti pomalo primitivnim alatom, koji podsjeća na to da pećinski ljudi udaraju kamenjem zajedno kako bi otkrili što postoji unutra. Znanstveno znanje dobiveno takvim uređajima je, međutim, golemo i vjerojatno će biti i dalje kako akceleratori čestica postaju sve moćniji. Elektron je, na primjer, otkriven korištenjem katodne cijevi. Neki teoretiziraju da bi čestica Higgs-Bosona, ako se otkrije, mogla pružiti ključ za puno bolje razumijevanje fizičkog svijeta u cjelini.