El Sincrotró ALBA consisteix en un accelerador lineal, un anell propulsor i un anell d’emmagatzematge. El feix d'electrons circula a través dels acceleradors d'ALBA emprant camps magnètics i elèctrics i és controlat amb precisió en tot moment.
Es generen electrons que s’escapen d’un metall en escalfar-lo. A continuació, s’acceleren els electrons en una primera etapa a l’accelerador lineal. Al propulsor, s’acceleren més aquests electrons fins a aconseguir gairebé la velocitat de la llum. Finalment, s’introdueixen a l’anell d’emmagatzematge, on es mantenen donant voltes (aproximadament un milió de voltes cada segon).
Quan els electrons circulen per camps magnètics seguint una trajectòria corba, emeten de manera espontània llum de sincrotró que servirà per a fer els experiments.
L’ALBA és una font de llum de tercera generació: fa servir sistemes magnètics sofisticats —els dispositius d’inserció— que subministren llum "a mida" amb una gran brillantor. Ara, s'està planificant el seu salt a la quarta generació de sincrotrons amb el projecte ALBA II, que proporcionarà una àmplia gamma de noves eines analítiques i metodologies innovadores.