粒子束武器是利用加速器把质子和中子等粒子加速到数万—20万km/s的高速，并通过电极或磁集束形成非常细的粒子束流发射出去，用于轰击目标。
按粒子是否带电可分为带电粒子束武器和中性粒子束武器。
粒子束武器在太空可以破坏数十公里以外的目标；但在大气中威力衰减，只能攻击数公里以外的目标。
粒子束武器发射出高能定向强流、接近光速的亚原子束（带电粒子束和中性粒子束），以巨大的动能击毁卫星和来袭的洲际弹道导弹。即使不能直接摧毁核弹头，粒子束产生的强大电磁场脉冲热也会把导弹的电子设备烧毁，或利用目标周围发生的γ射线和X射线使目标的电子设备失效或受到破坏。
带电粒子束武器通常在大气层内使用。中性粒子束武器在大气层外使用，主要用于拦截助推段和中段飞行的洲际弹道导弹。