微波放大器是一种用于增强微波设备输出功率信号的设备，通常通过增加与其功率水平直接相关的波的幅度或高度。这是通过将额外的输入功率引导至微波设备以使其微波辐射携带更多能量来实现的。此类放大器通常在无线电波频谱的低频（范围约为 300 兆赫兹或更高）下工作，可用于从宽带通信到雷达系统和军事电子战等多种用途。存在几种不同类型的微波放大器设计，包括回旋管、速调管和放大器，也称为交叉场放大器 (CFA) 或 Platinotron。
在宽带通信中，微波放大器基于双极结型晶体管 (BJT) 和场效应晶体管 (FET) 等晶体管技术。此类放大器通常是多路放大器用于在长距离上保持信号功率的标签系统，其中技术的重点是传输信号的效率相对于沿途引入的任何噪声的效率。此外，虽然放大器普遍存在偏置电路不稳定的问题，但反馈偏置控制集成电路的发展起到了缓冲应用的作用，使得自2011年起此类微波放大器的稳定性更加可靠。
女人摆姿势回旋管是一种微波放大器，可在无线电频谱中的较高频率下工作，功率范围从 20 GHz 到 35 GHz。它用于特殊应用，例如轨道航天器和卫星的上行链路塔或行星雷达发射器系统。虽然回旋管是我们于 20 世纪 50 年代末首次提出概念，早期型号只能达到毫瓦级的功率水平。俄罗斯率先对其开发进行研究，并在 20 世纪 70 年代末实现了 22 千瓦的功率输出水平。
交叉场放大器或 Amplitron 是另一种类型的宽带微波放大器具有类似于磁控管的特性，这使其成为核加速器的有用设备。截至 2011 年，它可以产生兆瓦级的最大功率水平，但通常运行在千瓦级，这使得它可用于许多与回旋管相同的应用。虽然 Amplitron 可以将微波设备的效率等级提高到 70% 左右，但它通常用作设备中的中间信号放大器。
Klystron 是一种Gyrotron 和 Amplitron 等放大工具的混合体。它是一种可产生低功率和高功率载波信号的微波放大器，用于电信系统和粒子加速器研究。速调管早于回旋管的概念，由拉塞尔和西格德·瓦里安两兄弟于 1937 年在美国斯坦福大学首次提出。两人的发现被认为推动了二战爆发前美国和英国雷达系统的发展，但速调管在战争期间被纳入德国使用的雷达系统中，而盟军则依赖于更强大的雷达系统磁控管设备于1940年首次开发。