质子加速器是利用电磁场将质子束流加速到高能量的装置，广泛应用于基础科学研究、医学治疗和工业领域。
其核心部件包括射频加速腔、束流输运系统以及用于弯曲和聚焦的磁系统。
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按照结构与工作方式可分为直线加速器（LINAC）、回旋加速器、同步加速器和新兴的激光驱动加速器等。
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运行中通过交替的电场给予粒子能量提升，同时用磁场控制轨迹与束斑形状。
质子加速器在粒子物理学中用于高能碰撞与核结构研究，在医学领域以质子治疗最为重要，依靠布拉格峰实现对肿瘤的精确照射并减少对周围正常组织的损伤；在材料研究、同位素生产与工业探测中亦有广泛应用。
建设与运行质子加速器需要解决体积大、造价高、能耗和辐射防护等挑战，未来的发展方向包括小型化、超导技术降低能耗、提高束流稳定性和采用激光等新技术以实现更紧凑和经济的加速系统，从而推动科研与临床应用的普及。
在临床质子治疗中，常用能量范围约为70至250 MeV，可覆盖浅表到深部肿瘤；配套的输运系统与旋转加速臂（gantry）可实现多角度照射。
高能物理与同步辐射设施则要求更高能量和更复杂的束流操控。
先进的束流诊断、实时剂量监测与自适应照射技术是提升治疗精度和安全性的关键。
国际上以大型研究中心（如CERN、Fermilab）推动基础研究，而医疗和工业领域则更侧重于经济性与可用性。
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