原子加速是指通过外加电磁场或光学手段改变并控制原子群体的运动速度与方向，进而形成定向的高速原子束或赋予单个原子可控动量的技术与方法。
近年来，随着激光冷却与捕获技术的发展，人们可以先将原子温度降低到微开尔文甚至纳开尔文量级（使用磁光阱、光学蒸发或布洛赫–薛定谔型冷却等），再通过光学晶格的移动、短脉冲光推力、布洛赫振荡或受控的电磁场脉冲对原子施加加速，实现精确的速度变换。
对于带电粒子，传统的线性加速器与回旋加速器仍然适用；对于中性原子与分子，斯塔克减速和Zeeman减速器、光学镊子阵列与原子芯片提供了微米尺度上的操控能力。
原子加速的应用涵盖原子干涉仪与精密原子钟的制造、量子信息处理中的单原子操控、精密测量基本常数、以及用于纳米加工与推进技术的粒子束。
挑战包括相干性保持、束流亮度与稳定性、以及将实验室装置工程化以适应实际应用。
例如，原子钟中的落体原子钟和原子喷泉采用了受控加速与自由落体相结合的方法，大幅提高了时频精度；在基础物理中，可通过高速原子束研究原子核结构和基本相互作用。
随着光学器件微型化与量子控制技术的进步，原子加速将在测量学、导航、量子技术和基础物理研究中发挥日益重要的作用。