质子加速器是一类将质子（氢原子核）加速到高动能的装置。
其基本原理是用射频电场（RF腔）对质子做功、用磁场对束流弯曲和聚焦（磁铁、四极透镜），常见类型有回旋加速器、同步加速器和直线加速器（LINAC）。
回旋加速器适合连续束流且结构紧凑；同步加速器便于获得更高能量并实现脉冲提取；LINAC在能量调节和低放射背景方面有优势。
质子加速器广泛应用于基础物理研究（粒子碰撞、核物理实验）、医疗（质子放射治疗可利用布拉格峰在肿瘤处沉积高剂量、保护正常组织）、同位素生产、材料改性以及航天器件的辐照测试。
临床系统常结合加尼（旋转治疗臂）与铅笔束扫描技术，实现高精度的三维剂量分布。
尽管具备显著优势，质子加速器设备投资大、占地与屏蔽要求高，运行维护和剂量精确控制具有挑战性。
未来发展方向包括紧凑型超导加速器、激光驱动粒子加速、实时成像与FLASH超高剂量率放疗等，目标是降低成本、提升可及性并扩展科研与临床应用。