ลำอนุภาคเป็นลำแสงของอนุภาคเร่งอนุภาคมักจะมีประจุ (ไอออน) การประยุกต์ใช้ลำแสงอนุภาคในชีวิตจริงรวมถึงเครื่องเร่งอนุภาค ("atom smashers"), ในพลาสมาฟิสิกส์, โทรทัศน์หลอดแคโทดเรย์, จอคอมพิวเตอร์และการรักษามะเร็ง หลังจากการวิจัยสั้น ๆ เกี่ยวกับอาวุธลำแสงอนุภาคในช่วงปี 1980 การสืบสวนดังกล่าวส่วนใหญ่ถูกทิ้งไว้ด้วยเลเซอร์และอาวุธพลังงานอื่น ๆ ที่ได้รับความสนใจและการวิจัยในปัจจุบัน ตัวอย่างตามธรรมชาติของลำอนุภาคจะเป็นฟ้าผ่าซึ่งอิเล็กตรอนกระโดดจากเมฆที่มีประจุลบไปสู่พื้นกลาง
ลำแสงอนุภาคส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุเช่นโปรตอนหรืออิเล็กตรอนเนื่องจากอนุภาคที่มีประจุนั้นสามารถเร่งความเร็วได้ง่ายโดยใช้แม่เหล็ก ลำแสงอนุภาคส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นโดยการไหลของอนุภาคผ่านชุดอุปกรณ์ซึ่งแต่ละชิ้นจะส่งสัญญาณไปที่ลำแสงเล็กน้อยจนกว่าจะเร่งความเร็วอย่างมีนัยสำคัญ ในเครื่องเร่งอนุภาคบางตัวความเร็วนี้อาจสูงถึง 99.999% ของความเร็วแสง ลำอนุภาคที่สร้างขึ้นจากอิเล็กตรอนมีแนวโน้มที่จะเร็วที่สุดเนื่องจากอนุภาคเหล่านี้มีน้ำหนักเบากว่าโปรตอนมากกว่าหนึ่งพันเท่าและสามารถเร่งได้ง่ายที่สุด
แม้ว่าคำว่า "ลำแสงอนุภาค" จะให้ความรู้สึกแบบ sci-fi แต่จะพบลำอนุภาคในโทรทัศน์หลอดรังสีแคโทดทั้งหมด แม้แต่สายไฟฟ้าทั้งหมดก็ยังสามารถบรรจุลำแสงอนุภาคอิเล็กตรอนได้แม้ว่าเส้นทางของมันจะไม่เป็นเส้นตรง ในโทรทัศน์หลอดรังสีแคโทดจะมีลำแสงอนุภาคผลิตโดยปืนอิเล็กตรอน ปืนอิเล็กตรอนยิงอิเล็กตรอนที่หน้าจอเรืองแสงซึ่งสว่างขึ้นเพื่อตอบสนองต่ออนุภาคที่เข้ามาทำให้เกิดภาพ
การใช้นวัตกรรมของลำแสงอนุภาคหนึ่งในการรักษาด้วยรังสีคือที่ลำแสงอนุภาคถูกนำไปฆ่าเซลล์มะเร็ง ข้อเสียของวิธีการนี้คือความเสียหายต่อเซลล์ที่แข็งแรงและความเสี่ยงของการได้รับรังสีมากเกินไป กลไกการออกฤทธิ์คือรังสีทำลาย DNA ของเซลล์มะเร็งทำให้เซลล์เหล่านี้ไม่สามารถทำซ้ำตัวเองได้ ความท้าทายประการหนึ่งในการรักษาด้วยรังสีชนิดนี้คือการก่อตัวของเนื้องอกออกซิเจนต่ำ - เนื้องอกที่โตเกินกว่าปริมาณเลือดของพวกเขา เนื้องอกที่มีออกซิเจนในระดับสูงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการรักษาด้วยรังสีเนื่องจากการทิ้งระเบิดเนื้อเยื่อออกซิเจนที่มีการแผ่รังสีจะปล่อยอนุมูลอิสระจำนวนมากออกมาซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายขั้นที่สองต่อเซลล์มะเร็ง
ลำอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลกคือตัวเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดเช่น Large Hadron Collider (LHC) ใกล้เจนีวาสวิตเซอร์แลนด์ Large Hadron Collider ตั้งอยู่ในอุโมงค์ขนาด 27 กม. (17 ไมล์) ในแนวเส้นรอบวงใต้ดินมากถึง 175 ม. (570 ฟุต) ด้วยราคาประมาณ 10 พันล้านเหรียญสหรัฐ (ดอลลาร์สหรัฐ) LHC เป็นเครื่องจักรที่ใหญ่ที่สุดและแพงที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา
