质子加速器是一种用来将质子加速到高能量的装置，广泛应用于基础科学、医学与产业。
常见类型包括回旋加速器、直线加速器与同步加速器，它们通过电场与磁场协同作用增速并束缚粒子。
质子束具有明显的布拉格峰特性，使其在肿瘤放疗中能够将能量集中释放于肿瘤体内，最大限度减少周围正常组织损伤；此外，质子加速器也是高能物理实验、同位素制备与材料研究的重要工具。
当前技术挑战包括装置体积大、建造与运行成本高、射束控制与辐射防护要求严格。
为应对这些问题，研究者正发展超导腔体、紧凑型回旋加速器及激光驱动加速等新技术，力求实现更高能量效率、更小体积与更低费用。
在临床应用方面，现代质子治疗采用铅笔束扫描（pencil beam scanning）和强度调制照射，实现三维精确剂量分布与器官保护。
剂量学与生物效应研究强调相对生物效应比（RBE）随能量与组织类型变化，需要更精细的治疗计划与随访评估。
科研领域中，质子加速器支持粒子对撞实验、同位素衰变研究与材料耐辐照测试；在工业上，用于半导体辐照耐受性试验与高能中子源。
未来，随着超导技术、先进控制系统与成本下降，质子加速器将更广泛普及，推动医学与科学研究进入新阶段。