质子加速器是利用电磁场将质子加速到所需动能的装置，广泛应用于基础研究和临床治疗。
按结构可分为直线加速器（linac）、回旋加速器（cyclotron）和同步加速器（synchrotron），加速过程靠高频谐振腔（RF腔）提供能量，磁铁用于束流偏转和聚焦，束流质量由发射度和能量分散等参数衡量。
治疗级质子机通常输出几十到两百多兆电子伏（MeV），利用布拉格峰实现对肿瘤的精确能量沉积，从而保护周围正常组织；科研用加速器则可达到GeV级别，用于粒子物理实验、同位素生产、材料改性与辐照试验。
建设与运行中需解决超导腔体冷却、束流稳定性、辐射防护与高昂成本等问题。
为实现更小体积和更低成本，研究者在发展超导技术、强束流控制、紧凑型磁体设计以及激光驱动加速等新方向。
随着诊疗精度和加速器技术的进步，质子加速器将在医学、科研和产业领域发挥越来越重要的作用。