เครื่องตรวจจับอนุภาคเป็นชิ้นส่วนของอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่สามารถใช้เพื่อกำหนดสถานะของอนุภาคพลังงานสูง มีเครื่องตรวจจับอนุภาคหลายประเภทที่ใช้กันทั่วโลกตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดใหญ่และซับซ้อนมากที่ติดอยู่กับเครื่องเร่งอนุภาคไปจนถึงเครื่องวัดแบบใช้มือถือซึ่งใช้ในการตรวจสอบการแผ่รังสี เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังเครื่องตรวจจับอนุภาคกำลังถูกปรับและกลั่นโดยชุมชนวิทยาศาสตร์อย่างต่อเนื่อง
สาขาฟิสิกส์มีการใช้งานมากที่สุดสำหรับเครื่องตรวจจับอนุภาคเนื่องจากนักฟิสิกส์ทำงานกับอนุภาคพลังงานสูงเป็นประจำ เครื่องตรวจจับอนุภาคสามารถใช้ทั้งในการวิจัยและฟิสิกส์ประยุกต์สำหรับการทดลองการตรวจสอบความปลอดภัยและการตรวจสอบในธรรมชาติของจักรวาล นอกเหนือจากการตรวจจับอนุภาคเครื่องตรวจจับอนุภาคยังสามารถส่งคืนข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอนุภาคได้
เครื่องตรวจจับอนุภาคบางตัวพึ่งพาการไอออไนซ์ที่เกิดจากอนุภาคพลังงานสูงในขณะที่ผ่านตัวกลางเช่นก๊าซ การไอออไนซ์อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสายตาหรือการเปลี่ยนแปลงซึ่งสามารถตรวจจับได้ด้วยอุปกรณ์ที่มีความอ่อนไหวสูงหักหลังการมีอยู่ของอนุภาคที่ผ่านไป ยกตัวอย่างเช่นตัวนับ Geiger การปรากฏตัวของอนุภาคกัมมันตรังสีทำให้ก๊าซในเครื่องตรวจจับอนุภาคกลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดเสียงที่โดดเด่น คนอื่นใช้ประโยชน์จากการเรืองแสงโดยอาศัยความจริงที่ว่าอนุภาคพลังงานสูงสามารถทำให้เกิดการเรืองแสงหรือแสงแฟลร์ในสารต่างๆ
เครื่องเร่งอนุภาคมีเครื่องตรวจจับอนุภาคติดอยู่เพื่อให้นักฟิสิกส์สามารถวัดผลลัพธ์ของการทดลองที่ดำเนินการภายในเครื่องเร่งอนุภาค อุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากมีความอ่อนไหวอย่างยิ่งสามารถส่งคืนข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคจำนวนน้อยมากซึ่งอาจมีความสำคัญกับปฏิกิริยาที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อน เครื่องตรวจจับอนุภาคยังใช้ในการวัดปฏิกิริยาประเภทอื่นที่สร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ในห้องปฏิบัติการหรือในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติและสามารถใช้เพื่อศึกษากระบวนการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีได้เช่นกัน
นอกเหนือจากการใช้ในการวิจัยเครื่องตรวจจับอนุภาคยังมีประโยชน์มากสำหรับความปลอดภัย คนที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีไอออไนซ์มักจะต้องสวมเครื่องตรวจจับอนุภาคที่ใช้ในการตรวจสอบการสัมผัสกับรังสีและอุปกรณ์เหล่านี้ยังใช้ในการกวาดล้างพื้นที่สำหรับการปรากฏตัวของรังสีไอออไนซ์ที่เป็นอันตราย โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงงานอื่น ๆ ที่จัดการวัสดุกัมมันตรังสีมักจะติดตั้งเครื่องตรวจจับอนุภาคเพื่อตรวจหารอยรั่วและการเปลี่ยนแปลงของระดับรังสีโดยรอบซึ่งสามารถส่งสัญญาณการพัฒนาของปัญหาเช่นความไม่แน่นอนในโรงงาน
