Ein elektrisch geladenes Teilchen, das sich in einem Magnetfeld bewegt, erfährt eine Kraft, die senkrecht auf der Bewegungsrichtung v und senkrecht auf der Magnetfeldrichtung B steht. Diese sogenannte Lorentzkraft kann mit dem Vektorprodukt wie folgt ausgedrückt werden:
Da die Lorentzkraft immer senkrecht auf der Geschwindigkeitsrichtung steht, ändert das Teilchen unter der Wirkung dieser Kraft den Betrag seiner Geschwindigkeit nicht.
In einem homogenen Magnetfeld entsteht eine Kreisbahn, wenn v und B senkrecht aufeinander stehen. Der Radius der Kreisbahn (Zyklotronradius) kann berechnet werden, wenn man die Zentripetalkraft mit der Lorentzkraft identifiziert. Er ist proportional zur Masse und zur Geschwindigkeit:
In der folgenden Simulation bewegen sich Teilchen mit unterschiedlicher Masse und Geschwindigkeit unter der Wirkung der Lorentzkraft. Das homogene Magnetfeld der Stärke 1T zeigt in die Zeichenebene hinein. Man sieht, dass zwei gleich geladene Teilchen mit derselben Geschwindigkeit einen Bahnradius erhalten, der proportional zur Teilchenmasse ist. Diese Tatsache wird beim Massenspektrometer in der chemischen Analytik ausgenutzt.
Die Lorentzkraft bildet auch den theoretischen Hintergrund für viele elektrotechnische Anwendungen wie Elektromotor, Fernsehen, Dynamo, ..