质子加速器是一类用于将质子（带正电的氢核）加速到高能状态的装置，广泛应用于基础物理研究、医学、同位素制备与材料科学。
其基本原理是通过电场（尤其是射频腔）对带电粒子施加能量，同时利用磁场进行束流弯曲与聚焦以维持束束品质。
常见形式包括直线加速器（linac）、回旋加速器（cyclotron）和同步加速器（synchrotron），近年还出现基于激光或等离子体的紧凑型加速方案。
在科研领域，大型质子加速器（如CERN的设施）为高能物理实验、粒子碰撞与核物理研究提供关键手段；在医学上，质子放射治疗利用布拉格峰能量沉积特性，能更精确地照射肿瘤、减少对周围正常组织的损伤，已用于复杂肿瘤与儿童肿瘤治疗。
工业与科研还利用质子束生产PET同位素、进行材料辐照试验与微结构检测。
当前挑战包括装置体积大、建设与运行成本高、对屏蔽与辐射防护要求严格，以及对高亮度离子源和精确束流控制的需求。
未来发展方向集中在超导射频技术降低能耗、激光驱动与等离子体加速实现更高梯度、器件微型化以推动临床与工业普及，以及多学科集成提升加速器的可用性与可靠性。
随着技术进步，质子加速器将在科研成果转化与医疗应用中发挥更大作用。