Do zderzeń proton-proton w akceleratorze LHC doprowadzamy w ten sposób, że rozpędzamy wiązki protonów podzielone na paczki. W każdej paczce znajduje się około stu miliardów protonów. W punkcie przecięcia wiązek paczki przelatują równocześnie w przeciwnych kierunkach, ale tylko bardzo nieliczne protony przypadkowo zderzają się. W zależności od potrzeb możemy zmieniać gęstość wiązki, i otrzymywać średnio od jednego do kilkudziesięciu nieelastycznych zderzeń protonów przy jednym zderzeniu paczek.

W wyniku zderzenia proton-proton produkują się różne cząstki elementarne, które wylatują z miejsca zderzenia pod różnymi kątami, i zostawiają ślady w detektorze. Dopiero na tym etapie możemy badać zachowanie się pojedyńczych cząstek o rozmiarach znacznie mniejszych od atomu. Rozpędzona naładowana cząstka powoduje jonizację materii wzdłuż swojego toru. Efekt tej jonizacji w odpowiednich warunkach staje się makroskopowy, i może zostać odczytany przez urządzenia elektroniczne. Możemy więc analizować kształty torów pojedyńczych cząstek elementarnych, w szczególności ich zakrzywienie w polu magnetycznym, a także określać, w jakich punktach i na co się rozpadły.

Pierwszym w historii urządzeniem do badania torów pojedyńczych cząstek elementarnych była komora Wilsona zaprojektowana w roku 1900. Działającą komorę można obejrzeć w Centrum Kopernika w Warszawie. W każdej sekundzie widzimy w niej wiele powstających i niknących torów pojedynczych naładowanych cząstek, głównie elektronów i cząstek $\alpha$ (jąder helu).

Wracając do rozpędzania wiązek, warto zdać sobie sprawę, że dużą ilość swobodnych protonów i elektronów można uzyskać jonizując wodór (lub inną substancję go zawierającą), korzystając np. z wyładowań elektrycznych. Protony można następnie oddzielić od innych produktów reakcji korzystając z pól elektrycznych i magnetycznych. Formowanie wiązki protonów, chłodzenie jej, a następnie przyspieszanie i ogniskowanie przed zderzeniem jest bardzo złożonym zagadnieniem technicznym.