第一代
是在世界各國為高能物理研究建造的儲存環和加速器上“寄生地”運行的。很快地，不僅物理學家，而且化學家、生物學家、冶金學家、材料科學家、醫學家和幾 乎所有學科的基礎研究及應用研究的專家，都從這個新出現的光源看到巨大的機會。然而， 在對儲存環性能的要求上，同步輻射的用戶與高能物理學家的觀點是矛盾的，表現于主要是 由電子束的發射度所決定的同步輻射的亮度上。它使同步輻射的用戶們要求建造專門為同步 輻射的應用而設計的第二代同步光源。發射度由第一代裝置的幾百nm.rad降低到第二代同步光源的50－150nm.rad。
第二代
第二代同步輻射裝置對科學技術研究的巨大推動，促使世界各國政府支持建造新一代具有更 高亮度的第三代同步輻射光源。第三代同步輻射光源的儲存環的發射度一般為10nm.rad量級 ，并籍助于安裝大量的插入件(波蕩器和扭擺器)，產生準相干的同步輻射光，這不但使光譜的耀度再提高了幾個數量級，而且可以靈活地選擇光子的能量和偏振性。
第三代
亮度比最亮的第二代光源至少高100倍，比通常實驗室用的最好的X光源要亮一億倍以上。它使得同步輻射應用從過去靜態的、在較大范圍內平均的手段擴展為空間分辨的和時間分辨的手段，這就為眾多的學科和廣泛的技術應用領域帶來前所未有的新機遇。日本的SPring-8是世界上能量最高的同步輻射光源，達到8GeV。我國臺灣的國家同步輻射中心所擁有的大型粒子加速器及同步輻射裝置是亞洲第一座第三代同步輻射光源。