高能質子加速器所加速出來的高能質子流打在靜止靶上，可以產生出多種次級的高能粒子流，如反質子流，π介子流、μ子流等等。把這些次級粒子分別引向不同實驗室可做多種高能物理實驗。
其次，組成質子同步加速器的每一級加速器，除了供給下一級加速的質子流以外，都可以引出一部分束流供實驗室使用。因此，一臺高能質子同步加速器實際上是一個包括低能、中能和高能的綜合性物理實驗基地。
除作高能物理實驗以外，高能加速器在其他方面的用處，也是非常廣泛、非常誘人的。例如：用強流電子束本身或它產生的輻射模擬核武器爆炸時的破壞效應；用高能電子束或重離子束轟擊聚變材料靶球點燃聚變反應；用高能強流質子束的散裂反應產生很高的中子通量，用這個中子通量制造裂變材料等等。