Der Driftröhrenbeschleuniger setzt sich aus immer länger werdenden zylinderförmigen Röhren in einem Vakuumrohr zusammen.
Abb. 1. Prinzip der Spannungsänderung beim Driftröhrenbeschleuniger (Die Beschleunigung der Teilchen wurde vernachlässigt)
Zwischen den einzelnen Röhren ist eine Hochfrequenzspannung angelegt, so dass sich dort ein elektrisches Feld ausbildet. Innerhalb der Röhren gibt es kein elektrisches Feld. Die Beschleunigung der Teilchen erfolgt so in den Zwischenräumen bei Feldern mit richtigem Vorzeichen. Durchfliegt das Teilchen eine Röhre polt sich das elektrische Feld um, so dass das Teilchen beim Erreichen des nächsten Spaltes wieder ein beschleunigendes Feld durchquert. Da die Geschwindigkeit nach jeder Beschleunigungsstrecke zunimmt, die Frequenz der Wechselspannung jedoch gleich bleibt, muss die Länge der Zylinder zunehmen. Die Endenergie der Teilchen ist von der Länge des Driftwellenbeschleunigers abhängig. Je länger er ist, desto höher ist die Endenergie der Teilchen. Meist werden mit dem Driftröhrenbeschleuniger schwere Ionen beschleunigt, deren Geschwindigkeit dabei weit unter der Lichtgeschwindigkeit bleibt.