高斯加速器的原理主要基於磁力對帶電粒子的作用，以及動量守恆定律和能量守恆定律。具體來說，它利用永久磁體產生的強磁場，對帶電粒子（如電子）施加洛倫茲力，使其在磁場中沿特定軌跡運動。同時，高速電子在電場中受到靜電力的作用，實現加速。
在加速過程中，帶電粒子被加速到一定速度後，會進入勻速運動狀態，此時電場和磁場的作用相互平衡，粒子軌跡呈圓形或近似圓形。這種勻速運動狀態下，粒子束呈現環狀，不同速度的粒子在磁場和電場作用下有不同的轉移時間和彎曲程度。
此外，高斯加速器還涉及到愛因斯坦的相對論，該理論指出，當物體接近光速時，其質量會增加，需要的能量趨於無窮大。因此，理論上無法將物體加速到光速。同時，高速運動的帶電粒子會輻射電磁波（如切倫科夫輻射），這也是限制粒子加速速度的一個重要因素。
總的來說，高斯加速器通過巧妙地結合磁場、電場和相對論原理，實現了對帶電粒子的高效加速。