相對論性電子（速度接近光速c的高能電子）在外磁場中沿圓軌道或螺旋軌道運動時所產生的一種輻射。這種輻射最早是在電子同步加速器中發現的，因而得名。這種輻射的特點是：①輻射功率強：假定電子速度是各向同性分佈的，則能量為γmec2的電子在在磁感應強度為B的磁場中運動時的平均輻射功率為P=1.1×10-15γ2B2β2（爾格/秒）。式中
，
是以光速
c為單位的電子速度值。在給定磁場中
γ越大，則輻射越強。②方向性強：輻射主要限制在以電子運動方向為軸線的、半張角
的窄小角錐之內，
γ越大，角錐越窄小。③輻射具有連續譜:極大頻率
。故
γ越大，極大頻率
越高。④顯著的偏振特性：對於圓軌道電子，輻射波為線偏振，電矢量既垂直於外磁場，又垂直於電子運動方向。一般在螺旋軌道運動時，輻射是橢圓偏振的。
同步加速輻射示意圖
在天體物理中，同步加速輻射是一種重要的輻射機制。目前普遍認為，很多具有冪律譜形式的、有偏振特性的非熱宇宙射電輻射正是這種同步加速輻射，例如射電星系、一般星系和超新星遺跡的射電輻射等。在太陽的射電輻射中也觀測到同步加速輻射。此外，在蟹狀星雲、某些射電星系和類星體中，還觀測到可見光和 X射線的同步加速輻射。