质子加速器是一类利用电磁场将质子加速到高能量的装置，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）。
其基本原理是通过高频电场对带电粒子做功提升动能，磁场负责束流弯曲与聚焦以维持束流稳定。
质子束在能量沉积上呈现布拉格峰特性，使得剂量在到达靶点时集中释放，周围正常组织受照射更少，因此在肿瘤放射治疗（质子治疗）中具有显著优势。
除了医疗应用外，质子加速器还被用于高能物理实验、同位素生产、材料辐照测试与基础核物理研究。
现代质子加速器技术发展重点包括提高束流亮度与能量可调性、采用超导磁体和高效射频系统以减少体积与能耗，以及推动设备小型化以降低建设与运营成本。
新兴的激光等离子体加速等技术有望实现更紧凑的加速方案。
与此同时，质子加速器建设面临高投入、场地与屏蔽要求严格、运行维护与专业人才需求大等挑战。
随着技术进步与临床需求增长，结合精确成像与适形放疗技术，质子加速器在医疗和科研领域的应用前景广阔，特别是更多区域性治疗中心和多学科联合研究将推动其普及与创新。