Το γυροτρόνιο είναι μια μορφή σωλήνων ηλεκτρονίων ή σωλήνων κενού που αναφέρεται συχνά ως μέιζερ συντονισμού κυκλοτρονίων λόγω του γεγονότος ότι μία από τις πιο συχνές χρήσεις του είναι στην έρευνα της φυσικής υψηλής ενέργειας στα κυκλοτρόνια. Το πλεονέκτημα που προσφέρει ένα γυρότρον είναι ότι μπορεί να παράγει τεράστιες ποσότητες ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων (RF) στην περιοχή μεγαβάτ σε πολύ μικρά μήκη κύματος μόνο μερικών χιλιοστών, κάτι που δεν είναι δυνατό για τυπικούς σωλήνες κενού. Η διαδικασία μπορεί να δημιουργήσει μια τεράστια ποσότητα θερμότητας, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύντηξη κεραμικών ή τη θέρμανση του πλάσματος σε ερευνητικούς αντιδραστήρες σύντηξης. Τα γυροτόνια χρησιμοποιούνται επίσης απευθείας στην απεικόνιση πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) για την παρατήρηση κβαντομηχανικών επιδράσεων σε ατομικό επίπεδο ή στη μικροσκοπία μαγνητικού συντονισμού (MRI) για ιατρικές διαγνώσεις.
Η αρχή πίσω από το πώς λειτουργεί ένα γυροτρόνιο συντέθηκε για πρώτη φορά θεωρητικά στα τέλη της δεκαετίας του 1950, όταν οι σχετικιστικές επιδράσεις της ενέργειας των ηλεκτρονίων μελετήθηκαν για πρώτη φορά στα κυκλοτρόνια. Με την έγχυση ρευμάτων ηλεκτρονίων στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ενός κυκλοτρονίου με ίση συχνότητα, παρατηρήθηκε ένα φαινόμενο γνωστό ως αστάθεια αρνητικής μάζας. Το ρεύμα ηλεκτρονίων θα τείνει να συσσωρεύεται από μια τυπική ακτίνα γυροράδιου ή Larmor, προκαλώντας τα ηλεκτρόνια να επιβραδύνουν και να απελευθερώνουν κινητική ενέργεια στη διαδικασία ως ενέργεια ραδιοσυχνότητας ή ακτινοβολία μήκους κύματος χιλιοστών.
Οι πρώιμες ενέργειες συντονισμού κυκλοτρονίων ηλεκτρονίων απέδειξαν τη δυνατότητα θέρμανσης πλάσματος στην έρευνα σύντηξης, αλλά η τεχνολογία και η επιστημονική κατανόηση για τη δημιουργία ενός συστήματος γυροτρονίων που ήταν αξιόπιστα ικανό για αυτό δεν έγινε ώριμη επιστήμη μέχρι την πρώτη δεκαετία του 21ου αιώνα. Καθώς η επιστήμη και η τεχνολογία προχωρούσαν, οι εφαρμογές γυροτρονίων χωρίστηκαν σε συστήματα υψηλής ενέργειας μεγαβάτ για έρευνα σύντηξης και σε συστήματα χαμηλής ενέργειας 10 έως 1,000 watt για φασματοσκοπία NMR. Όπου οι συσκευές παράγουν ακτινοβολία terahertz στην περιοχή 100 gigahertz έως 1 terahertz, χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εφαρμογές όπως η διάγνωση πλάσματος και η θέρμανση κεραμικών ενώσεων σε υψηλή θερμοκρασία. Η έρευνα στην Ιαπωνία αύξησε επίσης την απόδοση των συσκευών γυροτρονίου μεσαίας έως υψηλής ισχύος κατά 50% από το 1994 χρησιμοποιώντας έναν ενσωματωμένο μετατροπέα τρόπου λειτουργίας για να μετατρέπει αποτελεσματικότερα την ενέργεια δέσμης ηλεκτρονίων σε θερμότητα.
Δεδομένου ότι ένα γυρότρον είναι μια μορφή Ενίσχυσης Μικροκυμάτων με Διεγερμένη Εκπομπή Ακτινοβολίας (MASER) ή λέιζερ ελεύθερων ηλεκτρονίων που δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικά πεδία, έχει κάποια ομοιότητα με την αρχή πίσω από τον τρόπο λειτουργίας ενός τυπικού φούρνου μικροκυμάτων. Ένα φορητό γυροτόνιο μπορεί να λειτουργήσει σε μια σειρά συχνοτήτων συνήθως από 2 έως 235 gigahertz, και αυτό τα καθιστά χρήσιμες συσκευές για μη θανατηφόρα οπλικά συστήματα που ο στρατός των ΗΠΑ αναφέρει ως τεχνολογία Active Denial System (ADS). Μια συσκευή ADS που βασίζεται σε ένα γυροτρόνιο μπορεί να στοχεύσει εναντίον ανθρώπινων όντων με αποτέλεσμα να θερμαίνει τα μόρια του νερού κάτω από το δέρμα χωρίς να προκαλεί μόνιμη βλάβη στον ιστό. Αυτό λειτουργεί ως αποτρεπτικό πεδίο που έχει θεωρητικές εφαρμογές στον έλεγχο του πλήθους για την αποφυγή ταραχών ή για να εμποδίσει τους εχθρικούς στρατιώτες ή πολίτες να πλησιάσουν στρατιωτικές εγκαταστάσεις και αεροσκάφη που κατέρριψαν.