mały|Schemat generowania promieniowania synchrotronowego
Promieniowanie synchrotronowe, promieniowanie betatronowe – promieniowanie elektromagnetyczne o charakterze nietermicznym, podobne do promieniowania cyklotronowego, lecz generowane przez naładowane cząstki (głównie elektrony) poruszające się w polu magnetycznym z prędkością bliską prędkości światła w próżni, w wyniku czego są przyspieszane po krzywoliniowych torach. Można je uzyskać sztucznie w pierścieniach akumulacyjnych synchrotronów lub naturalnie w wyniku szybkiego ruchu elektronów przez pola magnetyczne w przestrzeni kosmicznej. Promieniowanie synchrotronowe zawiera typowo pasma podczerwone, widzialne, ultrafioletu oraz X.
Zjawisko promieniowania elektronów poruszających się w polu magnetycznym przewidział Alfred-Marie Liénard w roku 1898. Teorię promieniowania synchrotronowego zaproponowali w 1940 roku Dmytro Iwanenko i Isaak Pomieranczuk. Promieniowania synchrotronowe zostało po raz pierwszy zaobserwowane eksperymentalnie w roku 1947 w laboratorium badawczym General Electric w Schenectady, stan Nowy York. Wkrótce po tym odkryciu, w 1949 roku kompletną teorię tego zjawiska opracował Julian Schwinger.