A radiação sincrotrão é a radiação electromagnética emitida quando partículas carregadas são aceleradas radialmente, ou seja, quando são sujeitas a uma aceleração perpendicular à sua velocidade (a⊥v). É produzido, por exemplo, em sincrotrões utilizando ímanes de flexão, onduladores e/ou wigglers.

Se a partícula for não relativista, então a emissão é chamada emissão de ciclotrão. Se, pelo contrário, as partículas forem relativistas, por vezes designadas por ultra-relativistas, a emissão é designada por emissão sincrotrónica.

A radiação sincrotrónica pode ser obtida artificialmente em sincrotrões ou anéis de armazenamento, ou naturalmente por electrões rápidos que se deslocam através de campos magnéticos. A radiação produzida desta forma tem uma polarização caraterística e as frequências geradas podem variar ao longo de todo o espetro eletromagnético, o que também é designado por radiação contínua.

A radiação de sincrotrão recebeu este nome após a sua descoberta em Schenectady, Nova Iorque, num acelerador de sincrotrão da General Electric construído em 1946 e anunciado em maio de 1947 por Frank Elder, Anatole Gurewitsch, Robert Langmuir e Herb Pollock numa carta intitulada "Radiação de electrões num sincrotrão". .