质子加速器利用电磁场将质子加速到高能量，用于基础研究与应用。
常见类型有回旋加速器、直线加速器和同步加速器，不同装置在能量范围与束流稳定性上各有优势。
临床上，质子治疗借助质子在人体内的布拉格峰实现高剂量靶区、低剂量周围组织的精确照射；科研领域则用于高能物理碰撞、核反应与材料改性。
此外，质子源还可用于同位素生产与工业检测。
当前挑战包括设备体积大、建造与运行成本高以及精确束流控制的技术难题。
现代质子治疗采用束扫描与回旋加速器配合旋转臂实现多角度照射；研究机构使用同步加速器进行高能碰撞以探索基本粒子与强相互作用。
大型设施亦推动加速器物理、超导材料与控制系统的进步。
随着技术成熟，紧凑化设计、超导技术和激光等离子体加速器等发展方向将降低成本，推动质子加速器在医疗普及、工业无损检测与更多应用场景中的广泛推广。