质子加速器是一类用于将质子增速至极高动能的粒子加速装置，依靠交变电场在腔体内对粒子进行能量补充，并用磁铁（如二极、四极磁铁）进行束流弯转与聚焦。
常见形式有回旋加速器、直线加速器、同步加速器和粒子对撞机中的质子环。
它在基础物理研究（高能碰撞、核结构研究）、中子源与放射性同位素制备、以及医疗领域的质子放射治疗中发挥重要作用。
质子治疗利用布拉格峰实现能量在肿瘤处精确沉积，显著减少周围健康组织辐射剂量，但设备造价高、占地和维护需求大，且对射束稳定性与剂量监控要求严格。
现代发展方向包括超导空腔与高场磁体以提高效率，激光等离子体加速等新技术探索微型化与降低成本，以及更精细的束流成像与实时剂量反馈系统，推动科研、工业与临床应用的普及。
世界上著名质子加速器有欧洲核子中心（CERN）的大型强子对撞机（虽以质子对撞为主）、瑞士保罗·谢拉德研究所等。
强大的加速器还支持中微子源和中子散裂源（如美国SNS、欧洲ESS），为材料科学和工程提供高通量中子束。
要实现更广泛应用，需要降低资本与运行成本、简化本地安装条件、加强放射防护与专业人才培养；结合人工智能优化束流调控与故障诊断，将有助于提升设备可用性与治疗精度。