Basicamente Linac4 funciona da mesma maneira que calquera acelerador lineal. Utiliza cavidades de radiofrecuencia que cargan eléctricamente conductores cilíndricos. Os ions H^- inxectados desde a fonte de ions pasan ao través deses condictores, que son cargados alternativamente con carga positiva e negativa. Así, as partículas son empurradas desde atrás e atraídas cara adiante, provocando a súa aceleración. Pequenos cuadrupolos magnéticos aseguran que o feixe de ions hidróxeno se manteña o máis compacto posible.

Algo de física no LINAC 4.

Calculemos como os ions  H^- interactúan entre eles mentres son acelerador, utilizando unha aproximación sinxela.

Podemos considerar que o feixe está composto por un infinito número de "liñas" (ou "correntes") de ions H^- presentes no cilindro que representa o feixe de ions. Podemos imaxinalo como un gran número de "espaguetes" con carga negativas que crean e sofren forzas eléctricas e magnéticas entre elas.

Cada dúas "liñas" de ions H^- viaxando na mesma direccións con velocidade v e separados por unha distancia r, experimentarán unha forza mutua entre eles que imos calcular.

Nesta aproximación, cada partícula nunha "liña" sinte a Forza de Lorentz producida pola outra "liña":

Ambas forzas creadas pola "liña 1" actúa sobre cada partícula da "liña 2", pero con sentidos opostos. Logo:

 O valor de E₁ actuando sobre cada partícula pode ser calculado usando o Teorema de Gauss (campo eléctrico a unha distancia r creado por unha corrente infinita):

onde λ é  a "densidade lineal de carga".

O valor de B₁ pode ser calculado a partir da lei de Biot-Savart:

sendo I a intensidade de corrente na "liña 1"

Tomando de novo λ, podemos substituír I :

Temos logo para B₁:

Levando (2) e (3) a (1):

Recolocando os termos na anterior expresión:

Dado que

teremos

ou

E finalmente:

ou

Polo tanto a forza neta de repulsión, F , depende do valor de λ, ou E, quee limita logo o número de partículas por paquete (ou pulso). Pero, dado o termo (1/γ²), F decrece rápidamente en condicións relativísticas.

Logo, cando máis a présa vaian as partículas menos repulsión haberá entre elas.