飞行时间 (ToF) 粒子识别测量粒子在已知距离上传播所需的时间，从而能够确定粒子的速度和质量。这项技术与切伦科夫辐射和电离能损耗技术互补，可在现代探测器中实现宽动量范围内的可靠粒子分离。

粒子的速度为 c√(1-(m/E)²)，其中 m 是质量，E 是能量。通过测量粒子在探测器已知长度部分上传播的时间，可以确定速度。根据速度和能量（来自量能器或磁铁），可以计算质量。不同的粒子种类具有不同的质量，因此它们以不同的速度达到相同的能量——这种速度差异使得分离成为可能。