粒子束武器的原理並不複雜，但要進入實戰難度非常大。首先是能源問題。粒子束武器必須要有強大的脈衝電源。要在導彈殼體上燒個小孔，粒子束到達目標的脈衝功率須達到1013W，能量為107J。假設粒子加速器的效率為30%，即使不考慮粒子束在傳輸中的能量損失，加速器脈衝電源功率也至少要達到3×1013W，而在研的最先進的脈衝電源的功率只有107W。中性粒子束武器實用化最關鍵的脈衝電源功率技術是連續波甚高頻（VHF）射頻源。
粒子束武器的投射物速度接近光速，可以迅速射擊目標，也能靈活調整射擊方向，又可同時攔截多批多個目標。只要能源供應充足，能連續戰鬥。
此外，粒子束武器不受氣象條件的限制，未來戰爭中，它是稱職的衛士，也是超級殺手。
粒子束武器的研製難度比鐳射武器大，但作為天基武器比鐳射武器更有前途。其主要優點是：
(1)不用光學器件（如反射鏡）；
（2）產生粒子束的加速器非常堅固，而且加速器和磁鐵不受強輻射的影響；
（3）粒子束在單位立體角內向目標傳輸的能量比鐳射大，而且能貫穿到目標深處。
粒子束武器的缺點主要有：
（1）帶電粒子在大氣層中傳輸時，由於帶電粒子與空氣分子的不斷碰撞，粒子束的能量衰減非常快；
（2）帶電粒子在大氣中傳輸時散焦，因此在空氣中使用的粒子束，只能打擊近距離目標，而中性粒子束在外層空間傳輸時也有擴散；
（3）受地球大氣層空氣折射的影響，會使光束彎曲，從而偏離原來的方向。
（4）需要大量的能量支援運作。
1975年以來，藍色星球M國預警衛星多次發現大氣層上有大量帶有氚的氣體氫，認為可能是發射帶電粒子束造成的。1976年，M國預警衛星探測到前蘇聯在哈薩克的沙漠地帶進行了產生帶電粒子束的核聚變型脈衝電磁流體發動機的試驗。對粒子束武器的研究，前蘇聯是從1974年開始的，美國是從1978年開始的，20世紀80年代中期開始在實驗室進行理論驗證。
20世紀70年代中期以來，前蘇聯在電離層和大氣層外的宇宙系列衛星、載人飛船和禮炮號空間站上進行了8次帶電粒子束傳導方法試驗；在列寧格勒地區進行過粒子束武器的地上試驗，試驗裝置有線性電磁感應加速器、γ射線儀器、X射線儀器、磁力存儲器和多頻道超高壓開關等，而且進行過帶電粒子束對洲際彈道導彈、宇宙飛船以及固體燃料目標的照射試驗。
1978年，前蘇聯在東德製造了使用1000GeV質子加速技術的0.5MV、80J、16層7列的粒子束產生裝置。
藍色星球M國海軍在20世紀70年代建立了開發粒子束武器的蹺板計劃，研究用帶電粒子束攔截導彈的核彈頭。
M國國防部在1981年設立了定向能技術局來開發粒子束武器和鐳射武器，從1981財年開始實施預算額為3.15億美元的5年開發計劃。粒子束作為武器使用時必須兼備大電流和高能量以及數兆瓦的能源，它要在現有的基礎上，功率增加幾千倍，甚至幾萬倍。粒子束擊中目標後，放出電子，質子直穿而入，待能量耗盡後停止。
100MeV的中性氚束對各種物質的垂直穿透深度為：固體推進劑9.5cm，鉛3.3。
M國已確定粒子束武器的潛在用途是攔截導彈、攻擊衛星以及在敵防區外實施掃雷等。截止2013年，產生粒子束的方法是利用線性電磁感應加速器，但由於加速器太笨重，無法投入戰場使用。
M國在基礎研究中主要是抓緊研究適於部署在地基和天基反導平臺上的小型、高效加速器及其技術。
M國利用線性電磁感應加速器產生粒子束，透過同一加速器，連續再循環脈動的粒子束，以便讓粒子束在現有的小型加速器中環流，把能量逐漸加到每次透過的粒子上。
M國陸軍彈道研究試驗室稱，尚需進一步證實小型環流電磁感應加速器的原理。這種加速器能否投入戰場使用，加速器的尺寸和重量是關鍵因素。
M國還研製過一種實驗加速器裝置，其尺寸不大於一個辦公桌，這是部署在外層空間可以接受的尺寸。
因為存在一系列技術難題，儘管OM都在積極研究粒子束武器，但地基和天基粒子束武器截止2013年尚處於實驗室的可行性驗證階段，估計2020年以後有可能進入實戰部署。
M國已做的基礎工作包括：進行粒子束產生、控制、定向和傳播技術理論驗證和實驗室的試驗，用加速試驗檯進行試驗，驗證中性粒子束方案的可行性，同時探討帶電粒子束方案。按照美國的天基粒子束武器方案，氫原子束的能量為200MeV，武器重量60t，用以攔截大氣層外助推段和中段飛行的洲際彈道導彈的彈頭。
粒子束的毀傷作用表現在：
（1）使目標結構發生形變/汽化或熔化；
（2）提前引爆彈頭中的引信或破壞彈頭的熱核材造成爆炸；
（3）使目標中的電子設備失效或損毀。
粒子束既可實施直接穿透目標的“硬殺傷”，也能實施區域性失效的“軟殺傷”。帶電粒子束對目標的穿透能力極強，能量集中，脈衝發射率高，能快速改變發射方向。中性粒子束還可對目標周圍產生的中子、γ、X射線進行遙測，實現對目標的識別。
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根據M國80年代以來的研究結果，粒子束武器在高技術戰爭中的應用主要在於，利用中性粒子束武器進行洲際彈道導彈的攔截和彈頭飛行中段的識別。
由於粒子束生成裝置、能源系統及高能粒子束傳輸等問題的解決技術難度太大，在可預見的將來把中性粒子束用於洲際彈道導彈彈頭中段的識別，也許是唯一可行的應用。
洲際彈道導彈的中段防禦既很重要又十分復雜，因為現代洲際導彈在飛行中段除了釋放彈頭之外，還釋放出大量的誘餌假彈頭，要進行中段防禦，首先必須將真彈頭從大量的假彈頭中鑑別出來，而這是一項難度很大的技術。採用常用的成像技術和輻射測量技術以及低功率鐳射或微波檢測技術等難以識別真假彈頭，而中性粒子束能有效地進行這種識別。
OM對於粒子束武器的出發點是立足於空間作戰與防禦，主要工作是基礎研究和高能量轉換技術的研究；對於地基粒子束武器的研究只侷限於作為點防禦作戰的近程武器系統範圍，主要是確保帶電粒子束在大氣層中長距離的穩定傳播。